RU2671504C2 - Surface treated modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using the same - Google Patents

Surface treated modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using the same Download PDF

Info

Publication number
RU2671504C2
RU2671504C2 RU2015143566A RU2015143566A RU2671504C2 RU 2671504 C2 RU2671504 C2 RU 2671504C2 RU 2015143566 A RU2015143566 A RU 2015143566A RU 2015143566 A RU2015143566 A RU 2015143566A RU 2671504 C2 RU2671504 C2 RU 2671504C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fiber
cellulose
sulfate
surfactant
modified
Prior art date
Application number
RU2015143566A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015143566A (en
Inventor
Артур Дж. НОННИ
Чарльз Э. КУРШЕН
Дэролд ТИППЕЙ
Original Assignee
ДжиПи СЕЛЛЬЮЛОУС ГМБХ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/840,857 external-priority patent/US9512563B2/en
Application filed by ДжиПи СЕЛЛЬЮЛОУС ГМБХ filed Critical ДжиПи СЕЛЛЬЮЛОУС ГМБХ
Publication of RU2015143566A publication Critical patent/RU2015143566A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2671504C2 publication Critical patent/RU2671504C2/en

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/16Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
    • D21H11/18Highly hydrated, swollen or fibrillatable fibres
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/53Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A61L15/28Polysaccharides or their derivatives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42Use of materials characterised by their function or physical properties
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/48Surfactants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28023Fibres or filaments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/1026Other features in bleaching processes
    • D21C9/1036Use of compounds accelerating or improving the efficiency of the processes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/16Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds
    • D21C9/163Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds with peroxides
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/16Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/16Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
    • D21H11/20Chemically or biochemically modified fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/22Agents rendering paper porous, absorbent or bulky
    • D21H21/24Surfactants
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/32Bleaching agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4812Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being of organic character
    • B01J2220/4825Polysaccharides or cellulose materials, e.g. starch, chitin, sawdust, wood, straw, cotton

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: group of inventions relates to medicine. Modified kraft pulp fiber, which has a low degree of polymerization (DP), is described. Method for manufacturing a modified fiber and products obtained therefrom is described. Process is a one-step, iron-catalyzed peroxide treatment in an acid medium, which can be incorporated into a single stage of a multi-stage bleaching process. Products are chemical cellulose starting materials, microcrystalline cellulosic starting materials, fluff pulp and products made from them.EFFECT: fiber has improved chemical properties without physical destruction and discoloration.23 cl, 2 dwg, 30 tbl, 26 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение предлагает химическую модификацию целлюлозного волокна. Более конкретно, настоящее изобретение предлагает химически модифицированное целлюлозное волокно, источником которого является беленая сульфатная целлюлоза, которая проявляет уникальный набор свойств, улучшающих его эксплуатационные характеристики по сравнению со стандартным целлюлозным волокном, источником которого является сульфатная целлюлоза, и делающих его пригодным для использования в приложениях, которые до настоящего времени были ограниченными дорогостоящими волокнами (например, такими как хлопок или имеющая высокое содержание альфа-изомера сульфитная целлюлоза). В частности, химически модифицированное беленое сульфатное волокно может проявлять одну или несколько из следующих полезных характеристик, включая, но не ограничиваясь этим, улучшенное ограничение запаха, улучшенную пригодность к сжатию и/или улучшенную белизну. Химически модифицированное беленое сульфатное волокно может проявлять одну или несколько из этих полезных характеристик, сохраняя при этом также одну или несколько других характеристик химически немодифицированного беленого сульфатного волокна, например, сохраняя длину волокна и/или степень помола. Преимущества модифицированного волокна могут дополнительно увеличиваться, когда волокно обрабатывают, используя одно или несколько поверхностно-активных веществ.The present invention provides a chemical modification of cellulose fiber. More specifically, the present invention provides a chemically modified cellulose fiber, the source of which is bleached sulfate cellulose, which exhibits a unique set of properties that improve its performance compared to standard cellulose fiber, the source of which is sulfate cellulose, and making it suitable for use in applications, which until now have been limited to expensive fibers (such as cotton or high soda neigh alpha isomer sulphite cellulose). In particular, a chemically modified bleached sulfate fiber may exhibit one or more of the following useful characteristics, including, but not limited to, improved odor control, improved compressibility, and / or improved whiteness. Chemically modified bleached sulfate fiber may exhibit one or more of these useful characteristics, while also retaining one or more other characteristics of chemically unmodified bleached sulfate fiber, for example, maintaining fiber length and / or degree of milling. The benefits of a modified fiber can be further enhanced when the fiber is processed using one or more surfactants.

Кроме того, настоящее изобретение предлагает химически модифицированное целлюлозное волокно, источником которого является беленая хвойная и/или лиственная сульфатная целлюлоза, которую характеризует низкая или сверхнизкая степень полимеризации, делая ее подходящей для использования в качестве распушенной целлюлозы в абсорбирующих изделиях, в качестве исходного химического целлюлозного материала в изготовлении производных целлюлозы, включая простые эфиры и сложные эфиры целлюлозы, а также в потребительских изделиях. При использовании в настоящем документе термин «степень полимеризации» может обозначаться сокращением «DP». Кроме того, настоящее изобретение предлагает целлюлозу, источником которой является химически модифицированное сульфатное волокно, у которого выровненная степень полимеризации составляет менее чем приблизительно 80, более конкретно, химически модифицированное сульфатное волокно, описанное в настоящем документе и проявляющее низкую или сверхнизкую степень полимеризации (далее сокращенно обозначается «LDP» или «ULDP»), можно обрабатывать, осуществляя кислотный или щелочной гидролиз, чтобы дополнительно уменьшать степень полимеризации до менее чем приблизительно 80, например, до менее чем приблизительно 50, делая материал подходящим для разнообразных последующих приложений.In addition, the present invention provides a chemically modified cellulose fiber, the source of which is bleached softwood and / or hardwood sulfate cellulose, which is characterized by a low or ultra low degree of polymerization, making it suitable for use as fluff pulp in absorbent products, as the starting chemical cellulosic material in the manufacture of cellulose derivatives, including ethers and cellulose esters, as well as in consumer products. As used herein, the term “degree of polymerization” may be referred to by the abbreviation “DP”. In addition, the present invention provides cellulose, the source of which is a chemically modified sulfate fiber, which has an aligned degree of polymerization of less than about 80, more specifically, a chemically modified sulfate fiber, described herein and exhibiting a low or ultra low degree of polymerization (hereinafter abbreviated “LDP” or “ULDP”) can be processed by acid or alkaline hydrolysis to further reduce the degree of polymerization d less than about 80, for example, less than about 50, making the material suitable for a variety of subsequent applications.

Настоящее изобретение также предлагает способы изготовления описанного улучшенного волокна. Настоящее изобретение предлагает, в частности, способ одновременного увеличения содержания карбоксильных и альдегидных функциональных групп в сульфатных волокнах. Описанное волокно, подвергается обработке посредством каталитического окисления. Согласно некоторым вариантам осуществления, волокно окисляется в присутствии железа или меди, а затем дополнительно отбеливается, и получается волокно, имеющее полезные характеристики белизны, например, такие как белизна, сопоставимая со стандартным беленым волокном. Кроме того, описывается, по меньшей мере, один процесс, который может обеспечивать вышеупомянутые улучшенные полезные характеристики, не вводя дорогостоящие дополнительные стадии для последующей обработки беленого волокна. Согласно данному менее дорогостоящему варианту осуществления, волокно можно обрабатывать, осуществляя одностадийный сульфатный процесс, такой как сульфатный процесс отбеливания. Согласно следующему варианту осуществления, предлагается пятистадийный процесс отбеливания, включающий последовательность D0E1D1E2D2, где на четвертой стадии (E2) осуществляется обработка посредством каталитического окисления.The present invention also provides methods for manufacturing the described improved fiber. The present invention provides, in particular, a method for simultaneously increasing the content of carboxyl and aldehyde functional groups in sulfate fibers. The described fiber is processed by catalytic oxidation. In some embodiments, the fiber is oxidized in the presence of iron or copper, and then bleached further to produce a fiber having useful whiteness characteristics, such as, for example, comparable to standard bleached fiber. In addition, at least one process is described that can provide the aforementioned improved utility characteristics without introducing costly additional steps for subsequent processing of bleached fiber. According to this less expensive embodiment, the fiber can be processed using a one-step sulfate process, such as a sulfate bleaching process. According to a further embodiment, a five-step bleaching process is proposed comprising the sequence D 0 E1D1E2D2, where the catalytic oxidation treatment is carried out in the fourth step (E2).

Наконец, настоящее изобретение предлагает потребительские изделия, производные целлюлозы (в том числе простые эфиры и сложные эфиры целлюлозы), а также микрокристаллическую целлюлозу, причем все они изготавливаются с использованием химически модифицированного целлюлозного волокна согласно описанию.Finally, the present invention provides consumer products, cellulose derivatives (including ethers and cellulose esters), as well as microcrystalline cellulose, all of which are manufactured using chemically modified cellulose fiber as described.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Целлюлозное волокно и его производные широко используются в бумаге, абсорбирующих изделиях, пищевых или связанных с питанием приложениях, фармацевтических изделиях и промышленных приложениях. Основные источники целлюлозного волокна представляют собой древесная масса и хлопок. Источник целлюлозы и условия обработки целлюлозы, как правило, определяют характеристики целлюлозного волокна, и, таким образом, возможность применения волокна для определенных конечных целей. Существует потребность в целлюлозном волокне, которое является относительно дешевым для обработки и при этом высокоуниверсальным, что обеспечивает его использование в разнообразных приложениях.Cellulose fiber and its derivatives are widely used in paper, absorbent products, food or food related applications, pharmaceutical products and industrial applications. The main sources of cellulose fiber are wood pulp and cotton. The source of pulp and the processing conditions of the pulp, as a rule, determine the characteristics of the cellulose fiber, and thus the possibility of using the fiber for specific end uses. There is a need for cellulose fiber, which is relatively cheap to process and yet highly versatile, which ensures its use in a variety of applications.

Целлюлоза существует, как правило, в форме полимерной цепи, содержащей от сотен до десятков тысяч глюкозных звеньев. Известны разнообразные способы окисления целлюлозы. При окислении целлюлозы гидроксильные группы глюкозидов целлюлозных цепей могут превращаться, например, в карбонильные группы, такие как альдегидные группы или карбоксильные группы. В зависимости от используемых способов и условий окисления, тип, степень и положение карбонильных модификаций могут изменяться. Как известно, в определенных условиях окисления сами целлюлозные цепи могут разрушаться, например, посредством раскрытия гликозидных колец в целлюлозной цепи, и в результате этого происходит деполимеризация. В большинстве случаев деполимеризованная целлюлоза не только имеет пониженную вязкость, но также имеет меньшую длину волокна, чем исходный целлюлозный материал. Когда целлюлоза разрушается, например, посредством деполимеризации и/или значительного уменьшения длины волокна и/или прочности волокна, ее обработка может оказаться затруднительной, и/или она может становиться неподходящей для многих последующих приложений. Сохраняется потребность в способах модификации целлюлозного волокна, которые могут повышать содержание карбоксильных и альдегидных функциональных групп, причем данные способы не должны приводить к существенному разрушению целлюлозного волокна. Настоящее изобретение предлагает уникальные способы, которые устраняют один или несколько из этих недостатков.Cellulose, as a rule, exists in the form of a polymer chain containing from hundreds to tens of thousands of glucose units. A variety of methods for oxidizing cellulose are known. In the oxidation of cellulose, the hydroxyl groups of the glucosides of the cellulose chains can be converted, for example, to carbonyl groups, such as aldehyde groups or carboxyl groups. Depending on the methods and conditions used for oxidation, the type, degree and position of carbonyl modifications may vary. As is known, under certain oxidation conditions, the cellulose chains themselves can be destroyed, for example, by opening glycosidic rings in the cellulose chain, and depolymerization results as a result. In most cases, depolymerized cellulose not only has a reduced viscosity, but also has a shorter fiber length than the original cellulosic material. When cellulose is destroyed, for example, by depolymerization and / or a significant reduction in fiber length and / or fiber strength, its processing may be difficult and / or it may become unsuitable for many subsequent applications. There remains a need for methods of modifying cellulose fiber that can increase the content of carboxyl and aldehyde functional groups, and these methods should not lead to a significant destruction of cellulose fiber. The present invention provides unique methods that eliminate one or more of these disadvantages.

Были осуществлены разнообразные усилия в целях окисления целлюлозы и одновременного введения карбоксильных и альдегидных функциональных групп в целлюлозную цепь без разрушения целлюлозного волокна. В традиционных способах окисления целлюлозы может оказаться затруднительным регулирование или ограничение разложения целлюлозы, когда в целлюлозной цепи присутствуют альдегидные группы. Предшествующие попытки решения этих проблем включали использование многостадийных процессов окисления, например, специфическую для данного положения модификацию определенных карбонильных групп на одной стадия и окисление других гидроксильных групп на следующей стадии, и/или введение вспомогательных веществ и/или защитных веществ, причем все данные способы могут увеличивать стоимость и производить побочные продукты в процессе окисления целлюлозы. Таким образом, существует потребность в способах модификации целлюлозы, которые являются экономичными и/или могут осуществляться в одностадийном процессе, таком как сульфатный процесс.A variety of efforts have been made to oxidize cellulose and simultaneously introduce carboxyl and aldehyde functional groups into the cellulose chain without breaking the cellulose fiber. In traditional methods for the oxidation of cellulose, it may be difficult to control or limit the decomposition of cellulose when aldehyde groups are present in the cellulose chain. Previous attempts to solve these problems included the use of multi-stage oxidation processes, for example, specific modification of certain carbonyl groups at one stage and oxidation of other hydroxyl groups at the next stage, and / or the introduction of auxiliary substances and / or protective substances, all of which can add value and produce by-products in the process of cellulose oxidation. Thus, there is a need for cellulose modification methods that are economical and / or can be carried out in a one-step process, such as a sulfate process.

Настоящее изобретение предлагает новые способы, которые обеспечивают значительные усовершенствования по сравнению со способами, осуществляемыми на предшествующем уровне техники. Как правило, окисление волокон сульфатной целлюлозы на предшествующем уровне техники осуществлялось после процесса отбеливания. Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что оказывается возможным использование существующих стадий последовательности отбеливания, в частности, четвертой стадии из пяти стадий последовательность отбеливания, для окисления целлюлозных волокон. Кроме того, авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что металлический катализатор, в частности, железный катализатор, можно использовать в последовательности отбеливания, чтобы осуществлять данное окисление без загрязнения конечного продукта, например, потому что катализатор не остается связанным с целлюлозой, и в результате этого осуществляется более простое удаление, по меньшей мере, некоторой части остаточного железа перед окончанием последовательности отбеливания, чем можно было бы предполагать на основании сведений, имеющихся в технике. Кроме того, авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что такие способы можно осуществлять, практически не разрушая волокна.The present invention provides new methods that provide significant improvements over the methods implemented in the prior art. Typically, the oxidation of sulphate pulp fibers in the prior art was carried out after the bleaching process. The inventors of the present invention unexpectedly found that it is possible to use the existing stages of the bleaching sequence, in particular the fourth stage of the five stages of the bleaching sequence, for the oxidation of cellulose fibers. In addition, the inventors of the present invention unexpectedly found that a metal catalyst, in particular an iron catalyst, can be used in the bleaching sequence to carry out this oxidation without contaminating the final product, for example, because the catalyst does not remain bound to cellulose, and as a result, a simpler removal of at least some of the residual iron before the end of the bleaching sequence than might be expected from the summary th available in technology. In addition, the authors of the present invention unexpectedly discovered that such methods can be carried out without practically destroying the fibers.

В технике известно, что целлюлозное волокно, содержащее сульфатную целлюлозу, можно окислять в присутствии металлов, используя пероксиды и/или перкислоты. Например, целлюлозу можно окислять, используя железо и пероксид («реагент Фентона» (Fenton)). См. Kishimoto и др., Holzforschung, 1998 г., т. 52, № 2, с. 180-184. Металлы и пероксиды, такие как реагент Фентона, представляют собой относительно дешевые окислители, что делает их в некоторой степени желательными для крупномасштабных приложений, таких как сульфатные процессы. В случае реагента Фентона известно, что в процессе окисления целлюлоза может разлагаться в кислой среде. Таким образом, нельзя предполагать, что реагент Фентона можно было бы использовать в сульфатном процессе без существенного разрушения волокон в кислой среде, например, с соответствующим уменьшением длины волокна. Чтобы предотвратить разрушение целлюлозы, реагент Фентона часто используется в щелочной среде, где реакция Фентона ингибируется в значительной степени. Однако при использовании реагента Фентона в щелочной среде могут возникать дополнительные недостатки. Например, целлюлоза может все же разлагаться или обесцвечиваться. При обработке сульфатной целлюлозы целлюлозное волокно часто отбеливается в многостадийных последовательностях, в составе которых традиционно присутствуют стадии отбеливания в сильнокислой среде и в сильнощелочной среде, в том числе, по меньшей мере, одна стадия в щелочной среде в конце или ближе к концу последовательности отбеливания. Таким образом, в отличие от известных в технике процессов, оказалось совершенно неожиданным, что волокно, окисленное в присутствии железа на кислотной стадии сульфатного процесса отбеливания, может превращаться в волокно, имеющее улучшенные химические свойства, но без физического разрушения и обесцвечивания.It is known in the art that cellulose fiber containing sulphate cellulose can be oxidized in the presence of metals using peroxides and / or peracids. For example, cellulose can be oxidized using iron and peroxide ("Fenton's reagent" (Fenton)). See Kishimoto et al., Holzforschung, 1998, vol. 52, No. 2, p. 180-184. Metals and peroxides, such as Fenton’s reagent, are relatively cheap oxidizing agents, which makes them somewhat desirable for large-scale applications such as sulfate processes. In the case of Fenton's reagent, it is known that during the oxidation process, cellulose can decompose in an acidic environment. Thus, it cannot be assumed that the Fenton reagent could be used in the sulfate process without significant destruction of the fibers in an acidic medium, for example, with a corresponding reduction in fiber length. To prevent cellulose degradation, Fenton's reagent is often used in an alkaline environment, where the Fenton reaction is largely inhibited. However, when using Fenton's reagent in an alkaline environment, additional disadvantages may arise. For example, cellulose may still decompose or discolor. In the processing of sulphate pulp, the cellulose fiber is often bleached in multi-stage sequences, which traditionally contain bleaching stages in a strongly acidic medium and in a highly alkaline medium, including at least one stage in an alkaline medium at the end or near the end of the bleaching sequence. Thus, unlike the processes known in the art, it turned out to be completely unexpected that a fiber oxidized in the presence of iron in the acidic stage of the sulfate bleaching process can turn into a fiber having improved chemical properties, but without physical destruction and discoloration.

Таким образом, существует потребность в недорогостоящем и/или одностадийном окислении, которое могло бы вводить альдегидные и карбоксильные функциональные группы в целлюлозное волокно, такое как волокно, источником которого является сульфатная целлюлоза, без существенного разрушения целлюлозы и/или получения целлюлозы, не подходящей для многих последующих приложений. Кроме того, остается потребность во введении большого количества карбонильных групп, таких как карбоксильные, кетонные и альдегидные группы, в целлюлозное волокно. Например, было бы желательным использование окислителя в таких условиях, чтобы не ингибировать реакцию окисления, в отличие от использования реагента Фентона в щелочной среде, например, чтобы обеспечивать высокое содержание карбонильных групп. Авторы настоящего изобретения преодолели многочисленные затруднения предшествующего уровня техники, предложив способы, которые удовлетворяют данным требованиям.Thus, there is a need for low-cost and / or one-step oxidation, which could introduce aldehyde and carboxy functional groups into a cellulose fiber, such as fiber, which is sulphate cellulose, without substantially destroying the cellulose and / or producing cellulose that is not suitable for many subsequent applications. In addition, there remains a need for introducing a large number of carbonyl groups, such as carboxyl, ketone and aldehyde groups, into the cellulose fiber. For example, it would be desirable to use an oxidizing agent under such conditions so as not to inhibit the oxidation reaction, as opposed to using a Fenton reagent in an alkaline environment, for example, to provide a high content of carbonyl groups. The authors of the present invention overcame the many difficulties of the prior art by proposing methods that satisfy these requirements.

Помимо затруднительного регулирования химической структуры продуктов окисления целлюлозы и разложения этих продуктов, известно, что в процессе окисления могут изменяться и другие свойства, в том числе химические и физические свойства, и/или в конечные продукты могут попадать примеси. Например, процесс окисления может изменять степень кристалличности, содержание гемицеллюлозы, цвет и/или содержание примесей в конечном продукте. Наконец, в процессе окисления может изменяться пригодность целлюлозного продукта к переработке для промышленных или других приложений.In addition to the difficult regulation of the chemical structure of the products of cellulose oxidation and decomposition of these products, it is known that other properties can change during the oxidation process, including chemical and physical properties, and / or impurities can end up in the final products. For example, the oxidation process can change the degree of crystallinity, hemicellulose content, color and / or impurity content in the final product. Finally, during the oxidation process, the suitability of the pulp product for processing for industrial or other applications can change.

Отбеливание древесной массы, как правило, осуществляют с целью селективного увеличения яркости или белизны целлюлозы, обычно посредством удаления лигнина и других примесей, не производя неблагоприятного воздействия на физические свойства. Отбеливание химической целлюлозы, такой как сульфатная целлюлоза, как правило, включает несколько различных стадий отбеливания для достижения желательной белизны с хорошей селективностью. Как правило, последовательность отбеливания включает стадии, осуществляемые при чередующихся значениях pH. Такое чередование способствует удалению примесей, которые образуются в последовательности отбеливания, например, посредством солюбилизации продуктов разложения лигнина. Таким образом, как правило, предполагается, что использование ряда кислотных стадий в последовательности отбеливания, например, трех кислотных стадий в последовательности, не сможет обеспечивать такую же белизну, как чередование кислотных и щелочных стадий, такое как кислотная-щелочная-кислотная. Например, в типичной последовательности DEDED производится продукт, имеющий более высокую белизну, чем в последовательности DEDAD (где A означает кислотную обработку). Соответственно, в последовательности, в которой отсутствует промежуточная щелочная стадия, все же производится продукт сопоставимой белизны, чего не мог бы предполагать специалист в данной области техники.Wood pulp bleaching is usually carried out in order to selectively increase the brightness or whiteness of the pulp, usually by removing lignin and other impurities, without affecting the physical properties. Bleaching of chemical cellulose, such as sulphate pulp, typically involves several different bleaching stages to achieve the desired whiteness with good selectivity. Typically, the bleaching sequence includes steps carried out at alternating pH values. This alternation helps to remove impurities that are formed in the bleaching sequence, for example, by solubilization of lignin decomposition products. Thus, it is generally assumed that the use of a number of acidic steps in a bleaching sequence, for example, three acidic steps in a sequence, cannot provide the same whiteness as alternating acidic and alkaline steps, such as acid-base-acid. For example, in a typical DEDED sequence, a product having a higher whiteness is produced than in a DEDAD sequence (where A stands for acid treatment). Accordingly, in a sequence in which there is no intermediate alkaline stage, a product of comparable whiteness is still produced, which a specialist in the art would not have expected.

Как правило, хотя известно, что определенные последовательности отбеливания могут иметь преимущества по сравнению с другими в сульфатном процессе, причины, на которых основаны какие-либо преимущества, являются не вполне понятными. Что касается окисления, отсутствуют исследования, демонстрирующие какие-либо предпочтения в отношении окисления, в частности, стадии многостадийной последовательности, или какие-либо подтверждения того, что на свойства волокна можно влиять на последующих стадиях окисления/обработки. Например, в литературе предшествующего уровня техники не описаны какие-либо предпочтения в отношении поздней стадии окисления по сравнению с ранней стадией окисление. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагаются уникально осуществляемые способы, в частности, стадии (например, заключительные стадии процесса отбеливания), которые обеспечивают преимущества в сульфатном процессе, и в результате которых образуются волокна, имеющие уникальный набор физических и химических характеристик.As a rule, although it is known that certain bleaching sequences can have advantages over others in the sulfate process, the reasons on which any advantages are based are not completely understood. Regarding oxidation, there are no studies demonstrating any preference for oxidation, in particular the multi-stage sequence step, or any evidence that fiber properties can be influenced in subsequent oxidation / treatment steps. For example, in the literature of the prior art does not describe any preferences regarding the late stage of oxidation compared to the early stage of oxidation. According to some embodiments of the present invention, uniquely practiced methods are provided, in particular stages (for example, final stages of the bleaching process) that provide advantages in the sulfate process and which produce fibers having a unique set of physical and chemical characteristics.

Кроме того, что касается белизны в сульфатном процессе отбеливания, известно, что металлы, в частности, переходные металлы, которые естественным образом присутствуют в целлюлозном исходном материале, являются неблагоприятными для белизны изделия. Таким образом, в последовательностях отбеливания часто ставится цель удаления определенных переходных металлов из конечного изделия для достижения заданной белизны. Например, можно использовать хелатообразующие вещества, чтобы удалять из целлюлозы металлы, присутствующие по естественным причинам. Таким образом, поскольку ставится задача удаления из целлюлозы металлов, присутствующих по естественным причинам, специалист в данной области техники, как правило, не должен вводить в последовательность отбеливания какие-либо металлы, которые могли бы увеличивать затруднения в получении продуктов повышенной белизны.In addition, with regard to whiteness in the sulfate bleaching process, it is known that metals, in particular transition metals, which are naturally present in the cellulosic starting material, are unfavorable for the whiteness of the product. Thus, in bleaching sequences, the goal is often to remove certain transition metals from the final product to achieve a given whiteness. For example, chelating agents can be used to remove metals from cellulose that are present for natural reasons. Thus, since the task is to remove metals from cellulose that are present for natural reasons, a person skilled in the art, as a rule, should not introduce any metals into the bleaching sequence that could increase the difficulty in obtaining products with high whiteness.

Кроме того, что касается железа, введение этого материала в целлюлозу приводит к значительному обесцвечиванию, близкому к обесцвечиванию, которое происходит, например, в процессе горения бумаги. Это обесцвечивание, аналогичное обесцвечиванию бумаги в процессе горения, до настоящего времени считалось необратимым. Таким образом, предполагалось, что при обесцвечивании древесной массы введением железа целлюлоза будет испытывать постоянную потерю белизны, которая не может быть восстановлена посредством дополнительного отбеливания.In addition, with regard to iron, the introduction of this material into cellulose leads to significant discoloration, close to discoloration, which occurs, for example, in the process of burning paper. This discoloration, similar to paper discoloration during combustion, has so far been considered irreversible. Thus, it was assumed that when bleaching wood pulp by the introduction of iron, cellulose will experience a permanent loss of whiteness, which cannot be restored by additional bleaching.

Таким образом, хотя известно, что железо или медь и пероксид можно использовать для дешевого окисления целлюлозы, до настоящего времени их не использовали в процессе отбеливания целлюлозы таким образом, чтобы обеспечивать белизну, сопоставимую со стандартной последовательностью, не используя стадии окисления в присутствии железа или меди. Как правило, их использование в процессах отбеливания целлюлозы является нежелательным. Неожиданно авторы настоящего изобретения смогли преодолеть эти затруднения и, согласно некоторым вариантам осуществления, предложить новый дешевый способ окисления целлюлозы в процессе отбеливания целлюлозы в присутствии железа или меди. Согласно некоторым вариантам осуществления, способы, описанные в настоящем документе, позволяют получать продукты, которые имеют такие характеристики, которые являются весьма неожиданными и противоречат прогнозам, сделанным на основании описаний предшествующего уровня техники. Таким образом, способами согласно настоящему изобретению можно производить изделия, превосходящие изделия предшествующего уровня техники, а также можно осуществлять более экономичное производство.Thus, although it is known that iron or copper and peroxide can be used for the cheap oxidation of cellulose, they have not yet been used in the process of bleaching cellulose in such a way as to provide whiteness comparable to the standard sequence without using oxidation steps in the presence of iron or copper . As a rule, their use in cellulose bleaching processes is undesirable. Unexpectedly, the authors of the present invention were able to overcome these difficulties and, according to some variants of implementation, to propose a new low-cost method for the oxidation of cellulose in the process of bleaching cellulose in the presence of iron or copper. In some embodiments, the methods described herein make it possible to obtain products that have characteristics that are very unexpected and run counter to the predictions made based on the descriptions of the prior art. Thus, by the methods of the present invention, products superior to those of the prior art can be manufactured, and more economical production can also be carried out.

Например, в технике является общепризнанным, что металлы, такие как железо, хорошо связываются с целлюлозой и не могут быть удалены посредством обычного промывания. Как правило, отделение железа от целлюлозы является затруднительным и дорогостоящим, и для этого требуются дополнительные технологические стадии. Присутствие высокого содержания остаточного железа в целлюлозном изделии, как известно, имеет несколько недостатков, в частности, в процессе целлюлозно-бумажного производства. Например, железо может приводить к обесцвечиванию конечных изделий и/или может оказаться неподходящим для приложений, в которых конечное изделие вступает в контакт с кожей, например, в случае подгузников и перевязочных материалов для ран. Таким образом, следует предполагать, что использование железа в сульфатном процессе отбеливания будет иметь ряд недостатков.For example, it is generally recognized in the art that metals, such as iron, bind well to cellulose and cannot be removed by conventional washing. As a rule, the separation of iron from cellulose is difficult and expensive, and this requires additional process steps. The presence of a high residual iron content in the pulp product is known to have several drawbacks, in particular in the pulp and paper production process. For example, iron may discolour end products and / or may not be suitable for applications in which the end product comes in contact with the skin, for example, in the case of diapers and wound dressings. Thus, it should be assumed that the use of iron in the sulfate bleaching process will have several disadvantages.

До настоящего времени окислительная обработка сульфатного волокна для увеличения содержания функциональных групп часто оказывалась ограниченной окислительной обработкой после отбеливания волокна. Кроме того, известные процессы введения в волокно большего числа альдегидных групп также вызывает соответствующую потерю белизны или качества волокна. Кроме того, известные процессы, в результате которых в волокне увеличивается содержание альдегидных функциональных групп, также приводят к потере карбоксильных функциональных групп. Способы согласно настоящему изобретению не страдают ни одним из вышеупомянутых недостатков.To date, the oxidative treatment of sulfate fiber to increase the content of functional groups has often proved to be a limited oxidative treatment after bleaching the fiber. In addition, the known processes for introducing more aldehyde groups into the fiber also cause a corresponding loss in brightness or quality of the fiber. In addition, the known processes, as a result of which the content of aldehyde functional groups in the fiber increases, also lead to the loss of carboxyl functional groups. The methods of the present invention do not suffer from any of the aforementioned disadvantages.

Сульфатное волокно, изготовленное способом химической сульфатной обработки целлюлозы, представляет собой дешевый источник целлюлозного волокна, которое, как правило, сохраняет свою длину в процессе обработки целлюлозы, и обычно получаются конечные изделия, имеющие хорошие характеристики белизны и прочности. По этой причине они широко используются в качестве бумажных изделий. Однако стандартное сульфатное волокно имеет ограниченную применимость в последующих приложениях, таких как изготовление производное целлюлозы, вследствие химической структуры целлюлозы, которая образуется в результате стандартной сульфатной обработки и отбеливания целлюлозы. Как правило, стандартное сульфатное волокно содержит чрезмерно большое количество остаточной гемицеллюлозы и других встречающихся в природе материалов, которые могут воздействовать на последующую физическую и/или химическую модификацию волокна. Кроме того, стандартное сульфатное волокно содержит в ограниченном количестве химические функциональные группы, как правило, является жестким и не имеет высокой способности сжатия.Sulphate fiber made by chemical sulphate treatment of cellulose is a cheap source of cellulose fiber, which, as a rule, retains its length during the processing of pulp, and usually end products having good whiteness and strength characteristics are obtained. For this reason, they are widely used as paper products. However, standard sulfate fiber has limited applicability in subsequent applications, such as the manufacture of a cellulose derivative, due to the chemical structure of the cellulose that results from standard sulfate treatment and bleaching of cellulose. Typically, standard sulfate fiber contains an excessively large amount of residual hemicellulose and other naturally occurring materials that can affect subsequent physical and / or chemical modification of the fiber. In addition, standard sulfate fiber contains a limited number of chemical functional groups, as a rule, is tough and does not have a high compression ability.

Для жесткой и шероховатой природы сульфатного волокна может потребоваться нанесение слоев или добавление различных типов материалов, такой как хлопок, в таких изделиях, которые должны вступать в контакт с кожей человека, например, подгузники, гигиенические изделия и тонкие бумажные изделия. Соответственно, может оказаться желательным изготовление целлюлозного волокна, имеющего повышенную гибкость и/или мягкость, чтобы сокращать требуемое использование других материалов, например, в многослойном изделии.The stiff and rough nature of the sulfate fiber may require the application of layers or the addition of various types of materials, such as cotton, in products that must come in contact with human skin, such as diapers, hygiene products and thin paper products. Accordingly, it may be desirable to manufacture cellulose fiber having increased flexibility and / or softness in order to reduce the required use of other materials, for example, in a multilayer product.

На целлюлозное волокно в таких изделиях, которые должны абсорбировать выделения и/или текучие среды организма, например, подгузники, изделия для страдающих недержанием взрослых, перевязочные материалы для ран, гигиенические прокладки и/или тампоны, часто воздействует аммиак, который содержат выделения и/или текучие среды организма, и/или аммиак, производимый бактериями, которые содержат выделения и/или текучие среды организма. Может оказаться желательным, чтобы в таких изделиях использовалось целлюлозное волокно, которое не только обеспечивает объем и абсорбционную способность, но которая также обеспечивает уменьшение запаха и/или имеет противобактериальные свойства, например, может уменьшать запах азотистых соединений, таких как аммиак (NH3). До настоящего времени модификация сульфатного волокна посредством окисления, которая улучшает его способность ограничения запаха, неизбежно вызывала нежелательное уменьшение белизны. Существует потребность в дешевом модифицированном сульфатном волокне, которое проявляет хорошие характеристики абсорбционной способности и/или ограничения запаха и при этом сохраняет хорошие характеристики белизны.Cellulose fiber in such products that must absorb body excreta and / or body fluids, such as diapers, adult incontinence products, wound dressings, sanitary napkins and / or tampons, is often exposed to ammonia that contains excreta and / or body fluids and / or ammonia produced by bacteria that contain excreta and / or body fluids. It may be desirable for such products to use cellulose fiber, which not only provides volume and absorption capacity, but which also provides odor reduction and / or has antibacterial properties, for example, it can reduce the smell of nitrogenous compounds such as ammonia (NH 3 ). To date, the modification of sulfate fiber through oxidation, which improves its ability to limit odor, inevitably caused an undesirable decrease in brightness. There is a need for a cheap modified sulphate fiber that exhibits good absorption characteristics and / or odor limits while maintaining good whiteness characteristics.

На современном рынке потребителям требуются абсорбирующие изделия, например, подгузники, изделия для страдающих недержанием взрослых и гигиенические прокладки, которые отличаются уменьшенной толщиной. Для конструкции сверхтонких изделий требуется снижение плотности волокна, что может приводить к потере целостности изделия, если используемое волокно является чрезмерно коротким. Химическая модификация сульфатного волокна может приводить к потере длины волокна, что делает неприемлемым его использования в изделиях определенных типов, например, таких как сверхтонкие изделия. Более конкретно, сульфатное волокно, обработанное для повышения содержания альдегидных функциональных групп, с которыми связано улучшенное ограничение запаха, может страдать от потери длины волокна в процессе химической модификации, что делает неподходящим его использование в конструкциях сверхтонких изделий. Существует потребность в дешевом волокне, которое проявляет пригодность к сжатию без потери длины волокна, что делает его уникально подходящим для сверхтонких конструкций (т. е. изделие сохраняет хорошую абсорбционную способность на основании количества волокна, которое может сжиматься, занимая меньшее пространство, при одновременном сохранении целостности изделия при уменьшении плотности волокна).In today's market, consumers require absorbent products, such as diapers, adult incontinence products, and sanitary napkins that are thinner. The design of ultra-thin products requires a reduction in fiber density, which can lead to loss of product integrity if the fiber used is excessively short. Chemical modification of sulfate fiber can lead to loss of fiber length, which makes it unacceptable to use it in certain types of products, such as ultra-thin products. More specifically, sulfate fiber treated to increase the content of aldehyde functional groups associated with improved odor control may suffer from a loss of fiber length during chemical modification, which makes it unsuitable for use in ultra-thin product designs. There is a need for a cheap fiber that is compressible without loss of fiber length, which makes it uniquely suited for ultra-thin structures (i.e., the product retains good absorption capacity based on the amount of fiber that can be compressed, taking up less space while maintaining product integrity while reducing fiber density).

Традиционные источники целлюлозы, которые были пригодными для использования в изготовлении абсорбирующих изделий или тонких бумажных изделий не были также пригодными для использования в последующем изготовлении производных целлюлозы, таких как простые эфиры целлюлозы и сложные эфиры целлюлозы. Для изготовления имеющих низкую вязкость производных целлюлозы из имеющих высокую вязкость исходных целлюлозных материалов, таких как стандартное сульфатное волокно, требуются дополнительные стадии изготовления, для которых дополнительно требуются значительные расходы, причем одновременно образуются нежелательные побочные продукты, и сокращается общее качество производных целлюлозы. Содержащая хлопковый пух и имеющая высокую долю альфа-изомера сульфитная целлюлоза, которая, как правило, имеет высокую степень полимеризации, как правило, используется в изготовлении производных целлюлозы, таких как простые эфиры и сложные эфиры целлюлозы. Однако изготовление содержащего хлопковый пух сульфитного волокна, имеющего высокую степень полимеризации и/или вязкость, является дорогостоящим вследствие стоимости исходного материала в случае хлопка; требуются высокие расходы на энергию, химические реагенты и охрану окружающей среды для обработки и отбеливания целлюлозы в случае сульфитной целлюлозы; а также требуются значительные процессы очистки, которые осуществляются в обоих случаях. Помимо высокой стоимости, наблюдается сокращение доступных поставок сульфитной целлюлозы на рынок. Таким образом, это волокно является весьма дорогостоящим и имеет ограниченную применимость в изготовлении целлюлозно-бумажных изделий, например, где может потребоваться повышенная степень полимеризации или повышенная вязкость целлюлозы. Для изготовления производных целлюлозы эта целлюлоза составляет значительную часть общих производственных расходов. Таким образом, существует потребность в имеющем низкую стоимость волокне, таком как модифицированное сульфатное волокно, которое можно использовать в изготовлении производных целлюлозы.Conventional cellulose sources that were suitable for use in the manufacture of absorbent articles or thin paper products were also not suitable for use in the subsequent manufacture of cellulose derivatives such as cellulose ethers and cellulose ethers. The manufacture of low viscosity cellulose derivatives from high viscosity cellulosic starting materials, such as standard sulphate fiber, requires additional manufacturing steps that additionally require significant costs, while generating undesired by-products, and reducing the overall quality of the cellulose derivatives. Containing cotton fluff and having a high alpha isomer fraction, sulfite cellulose, which typically has a high degree of polymerization, is typically used in the manufacture of cellulose derivatives such as ethers and cellulose ethers. However, the manufacture of cotton fluff-containing sulfite fiber having a high degree of polymerization and / or viscosity is expensive due to the cost of the starting material in the case of cotton; high costs of energy, chemicals and the environment are required to process and bleach pulp in the case of sulfite pulp; and also requires significant cleaning processes that are carried out in both cases. In addition to the high cost, there is a decrease in the available supply of sulfite pulp to the market. Thus, this fiber is very expensive and has limited applicability in the manufacture of pulp and paper products, for example, where an increased degree of polymerization or increased viscosity of the pulp may be required. For the manufacture of cellulose derivatives, this pulp is a significant part of the total production costs. Thus, there is a need for a low cost fiber, such as a modified sulfate fiber, which can be used in the manufacture of cellulose derivatives.

Кроме того, существует потребность в дешевых целлюлозных материалах, которые можно использовать в изготовлении микрокристаллической целлюлозы. Микрокристаллическая целлюлоза, которая широко используется в пищевых, фармацевтических косметических и промышленных изделиях, представляет собой очищенную кристаллическую форму частично деполимеризованной целлюлозы. Использование сульфатного волокна в изготовлении микрокристаллической целлюлозы без введения занимающих большое пространство технологических стадий после отбеливания до настоящего времени было ограниченным. Для изготовления микрокристаллической целлюлозы, как правило, требуется очищенный в высокой степени целлюлозный исходный материал, который подвергается кислотному гидролизу для удаления аморфных сегментов целлюлозной цепи. См. патент США № 2978446 (Battista и др.) и патент США № 5346589 (Braunstein и др.). Низкая степень полимеризации цепей после удаления аморфных сегментов целлюлозы, называемая термином «выровненная степень полимеризации», часто представляет собой исходную точку для изготовления микрокристаллической целлюлозы, и ее численное значение зависит, в первую очередь, от источника и обработки целлюлозных волокон. Растворение некристаллических сегментов из стандартного сульфатного волокна, как правило, разрушает волокно в такой степени, что оно становится неподходящим для большинства приложений, вследствие, по меньшей мере, одного из таких факторов, как (1) остаточные примеси; (2) отсутствие достаточно длинных кристаллических сегментов; или (3) образуется целлюлозное волокно, имеющее чрезмерно высокую степень полимеризации, составляющую, как правило, от 200 до 400, чтобы сделать его пригодным для использования в изготовлении микрокристаллической целлюлозы. Сульфатное волокно, имеющее высокую чистоту и/или пониженное значение выровненной степени полимеризации, например, было бы желательным в качестве исходного волокна, которое может обеспечивать повышенную гибкость в изготовлении и применении микрокристаллической целлюлозы.In addition, there is a need for cheap cellulosic materials that can be used in the manufacture of microcrystalline cellulose. Microcrystalline cellulose, which is widely used in food, pharmaceutical, cosmetic and industrial products, is a purified crystalline form of partially depolymerized cellulose. The use of sulfate fiber in the manufacture of microcrystalline cellulose without the introduction of a large-space process steps after bleaching has been limited to date. The manufacture of microcrystalline cellulose typically requires a highly purified cellulosic starting material that undergoes acid hydrolysis to remove amorphous segments of the cellulose chain. See US patent No. 2978446 (Battista and others) and US patent No. 5346589 (Braunstein and others). The low degree of polymerization of the chains after removal of the amorphous cellulose segments, called the term “aligned degree of polymerization”, is often the starting point for the manufacture of microcrystalline cellulose, and its numerical value depends primarily on the source and processing of cellulose fibers. The dissolution of non-crystalline segments from standard sulfate fiber typically destroys the fiber to such an extent that it becomes unsuitable for most applications, due to at least one of factors such as (1) residual impurities; (2) the absence of sufficiently long crystalline segments; or (3) a cellulose fiber is formed having an excessively high degree of polymerization, typically between 200 and 400, to make it suitable for use in the manufacture of microcrystalline cellulose. A sulphate fiber having a high purity and / or reduced value of the aligned degree of polymerization, for example, would be desirable as a starting fiber, which can provide increased flexibility in the manufacture and use of microcrystalline cellulose.

Согласно настоящему изобретению, волокно, имеющее одно или несколько из описанных свойств, можно просто изготавливать посредством модификации типичной сульфатной обработки целлюлозы, включая процесс отбеливания. Волокно согласно настоящему изобретению преодолевает многие из ограничений, которые связаны с обсуждаемым выше известным модифицированным сульфатным волокном.According to the present invention, a fiber having one or more of the described properties can simply be made by modifying a typical sulfate treatment of cellulose, including a bleaching process. The fiber of the present invention overcomes many of the limitations that are associated with the known modified sulfate fiber discussed above.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фиг. 1 представляет график конечной измеренной капиллярным методом с использованием CED вязкости 0,05% раствора как функцию процентного расходования пероксида.FIG. 1 is a graph of the final capillary measured using a CED viscosity of a 0.05% solution as a function of percent peroxide consumption.

Фиг. 2 представляет график соотношения прочности во влажном состоянии и прочности в сухом состоянии, проиллюстрированного как функция уровня прочности полимера во влажном состоянии.FIG. 2 is a graph of the relationship between wet strength and dry strength, illustrated as a function of the wet strength of the polymer.

ОПИСАНИЕDESCRIPTION

I. СпособыI. Methods

Настоящее изобретение предлагает новые способы обработки целлюлозного волокна. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается способ модификации целлюлозного волокна, включающий изготовление целлюлозного волокна и окисление целлюлозного волокна. При использовании в настоящем документе все термины «окисленный», «каталитически окисленный», «каталитическое окисление» и «окисление» следует понимать как взаимозаменяемые, и они означают обработку целлюлозного волокна, по меньшей мере, каталитическим количеством, по меньшей мере, одного металла, представляющего собой железо или медь, и, по меньшей мере, одним пероксидом, таким как пероксид водорода, таким образом, что окисляются, по меньшей мере, некоторые из гидроксильных групп целлюлозных волокон. Выражение «железо или медь» и, аналогичным образом, «железо (или медь)» означает «железо или медь, или их сочетание». Согласно некоторым вариантам осуществления, окисление включает одновременное увеличение содержания карбоксильных групп и альдегидных групп целлюлозного волокна.The present invention provides new methods for treating cellulose fiber. According to some embodiments of the present invention, there is provided a method for modifying a cellulosic fiber, comprising producing a cellulosic fiber and oxidizing the cellulosic fiber. As used herein, all the terms “oxidized”, “catalytically oxidized”, “catalytic oxidation” and “oxidation” are to be understood as interchangeable, and they mean treating the cellulosic fiber with at least a catalytic amount of at least one metal, which is iron or copper, and at least one peroxide, such as hydrogen peroxide, so that at least some of the hydroxyl groups of the cellulose fibers are oxidized. The expression “iron or copper” and, likewise, “iron (or copper)” means “iron or copper, or a combination thereof”. In some embodiments, oxidation involves simultaneously increasing the content of carboxyl groups and aldehyde groups of cellulose fiber.

Целлюлозное волокно, используемое в способах, которые описаны в настоящем документе, можно производить, используя хвойное волокно, лиственное волокно и их смеси. Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно производится из древесины хвойных пород, таких как южная сосна. Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно производится из древесины лиственных пород, таких как эвкалипт. Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно производится из смеси древесины хвойных и лиственных пород. Согласно следующему варианту осуществления, источником модифицированного целлюлозного волокна является целлюлозное волокно, которое было предварительно подвергнуто полной или частичной сульфатной обработке, т. е. сульфатное волокно.The cellulosic fiber used in the methods described herein can be produced using coniferous fiber, hardwood fiber, and mixtures thereof. In some embodiments, the modified cellulosic fiber is made from coniferous wood, such as southern pine. In some embodiments, the modified cellulosic fiber is made from hardwood, such as eucalyptus. In some embodiments, the modified cellulosic fiber is made from a mixture of coniferous and deciduous wood. According to a further embodiment, the source of the modified cellulosic fiber is a cellulosic fiber that has been previously subjected to full or partial sulphate treatment, i.e., sulphate fiber.

Согласно настоящему изобретению, термины «целлюлозное волокно» или «сульфатное волокно» являются взаимозаменяемыми, за исключением случаев, где они определенно указаны как различные, или где их считает различными обычный специалист в данной области техники.According to the present invention, the terms “cellulosic fiber” or “sulfate fiber” are used interchangeably unless they are expressly indicated as different, or where they are considered different by one of ordinary skill in the art.

Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, способ включает изготовление целлюлозного волокна и окисление целлюлозного волокна, при котором, правило, сохраняется длина целлюлозного волокна.According to at least one embodiment, the method comprises producing a cellulosic fiber and oxidizing the cellulosic fiber, in which, as a rule, the length of the cellulosic fiber is maintained.

Термины «длина волокна» и «средняя длина волокна» используются взаимозаменяемым образом, когда они используются для описания свойства волокна, и они означают средневзвешенную по длине длину волокна. Таким образом, например, волокно, у которого средняя длина волокна составляет 2 мм, следует понимать как волокно, у к которого средневзвешенная по длине длина составляет 2 мм.The terms “fiber length” and “average fiber length” are used interchangeably when they are used to describe the properties of the fiber, and they mean the weighted average length of the fiber. Thus, for example, a fiber in which the average fiber length is 2 mm is to be understood as a fiber in which the length-weighted average length is 2 mm.

Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, способ включает изготовление целлюлозного волокна, частичное отбеливание целлюлозного волокна и окисление целлюлозного волокна. Согласно некоторым вариантам осуществления, окисление производится в процессе отбеливания. Согласно некоторым вариантам осуществления, окисление производится после процесса отбеливания.According to at least one embodiment, the method includes making cellulosic fiber, partially bleaching the cellulosic fiber, and oxidizing the cellulosic fiber. According to some embodiments, the oxidation is carried out during the bleaching process. In some embodiments, oxidation is performed after the bleaching process.

Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, способ включает изготовление целлюлозного волокна и окисление целлюлозного волокна, и в результате этого уменьшается степень полимеризации целлюлозного волокна.According to at least one embodiment, the method comprises producing a cellulosic fiber and oxidizing the cellulosic fiber, and as a result, the polymerization degree of the cellulosic fiber is reduced.

Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, способ включает изготовление целлюлозного волокна и окисление целлюлозного волокна, и при этом сохраняется степень помола по канадскому стандарту («степень помола») данного целлюлозного волокна.According to at least one embodiment, the method comprises producing cellulosic fiber and oxidizing the cellulosic fiber, while maintaining the degree of milling according to the Canadian standard (“degree of milling”) of the cellulosic fiber.

Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, способ включает изготовление целлюлозного волокна, окисление целлюлозного волокна и увеличение белизны данного окисленного целлюлозного волокна по сравнению со стандартным целлюлозным волокном.According to at least one embodiment, the method comprises producing a cellulosic fiber, oxidizing the cellulosic fiber and increasing the whiteness of the oxidized cellulosic fiber compared to standard cellulosic fiber.

Как обсуждается выше, в соответствии с настоящим изобретением, окисление целлюлозного волокна включает обработку целлюлозного волокна, по меньшей мере, каталитическим количеством железа или меди и пероксидом водорода. Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, способ включает окисление целлюлозного волокна пероксидом водорода в присутствии железа. В качестве источника железа может присутствовать любой подходящий источник, который признается специалистом в данной области техники, такой как, например, сульфат железа(II) (например, гептагидрат сульфата железа(II)), хлорид железа(II), двойной сульфат железа(II) и аммония, хлорид железа(III), двойной сульфат железа(III) и аммония, или двойной цитрат железа(III) и аммония.As discussed above, in accordance with the present invention, the oxidation of a cellulosic fiber comprises treating the cellulosic fiber with at least a catalytic amount of iron or copper and hydrogen peroxide. According to at least one embodiment, the method comprises oxidizing the cellulosic fiber with hydrogen peroxide in the presence of iron. As a source of iron, any suitable source may be present that is recognized by a person skilled in the art, such as, for example, iron (II) sulfate (e.g., iron (II) sulfate heptahydrate), iron (II) chloride, double iron (II) sulfate ) and ammonium, iron (III) chloride, double sulfate of iron (III) and ammonium, or double citrate of iron (III) and ammonium.

Согласно некоторым вариантам осуществления, способ включает окисление целлюлозного волокна пероксидом водорода в присутствии меди. Аналогичным образом, в качестве источника меди может присутствовать любой подходящий источник, который признает специалист в данной области техники. Наконец, согласно некоторым вариантам осуществления, способ включает окисление целлюлозного волокна пероксидом водорода в присутствии сочетания меди и железа.In some embodiments, the method comprises oxidizing the cellulosic fiber with hydrogen peroxide in the presence of copper. Similarly, any suitable source recognized by one of skill in the art may be present as a copper source. Finally, in some embodiments, the method comprises oxidizing the cellulosic fiber with hydrogen peroxide in the presence of a combination of copper and iron.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается способ обработки целлюлозного волокна, включающий изготовление целлюлозного волокна, обработку целлюлозное волокно, отбеливание целлюлозного волокна и окисление целлюлозного волокна.According to some embodiments of the present invention, there is provided a method for treating cellulosic fiber, comprising making cellulosic fiber, treating cellulosic fiber, bleaching the cellulosic fiber, and oxidizing the cellulosic fiber.

Согласно некоторым вариантам осуществления, способ дополнительно включает кислородную делигнификацию целлюлозного волокна. Кислородная делигнификация может осуществляться любым способом, известным обычным специалистам в данной области техники. Например, кислородная делигнификация может представлять собой традиционную двухстадийную кислородную делигнификацию. Известно, например, что кислородная делигнификация целлюлозного волокна, такого как сульфатное волокно, может изменять содержание карбоксильных групп и/или содержание альдегидных групп целлюлозного волокна в течение обработки. Согласно некоторым вариантам осуществления, способ включает кислородную делигнификацию целлюлозного волокна до отбеливания целлюлозного волокна.In some embodiments, the method further includes oxygen delignification of the cellulose fiber. Oxygen delignification can be carried out by any method known to those of ordinary skill in the art. For example, oxygen delignification may be a traditional two-stage oxygen delignification. It is known, for example, that the oxygen delignification of a cellulose fiber, such as a sulfate fiber, can change the content of carboxyl groups and / or the content of aldehyde groups of the cellulose fiber during processing. According to some embodiments, the method includes oxygen delignification of the cellulosic fiber prior to bleaching the cellulosic fiber.

Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, способ включает окисление целлюлозного волокна, по меньшей мере, на одной стадии, представляющей собой сульфатную обработку целлюлозы, стадия кислородной делигнификации и стадию сульфатного отбеливания. Согласно предпочтительному варианту осуществления, способ включает окисление целлюлозного волокна, по меньшей мере, на одной стадии сульфатного отбеливания. Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, способ включает окисление целлюлозного волокна на двух или более чем одной стадии сульфатного отбеливания.According to at least one embodiment, the method comprises oxidizing the cellulose fiber in at least one stage, which is a sulfate treatment of cellulose, an oxygen delignification step and a sulfate bleaching step. According to a preferred embodiment, the method comprises oxidizing the cellulosic fiber in at least one sulfate bleaching step. According to at least one embodiment, the method comprises oxidizing the cellulosic fiber in two or more than one sulfate bleaching stage.

Когда целлюлозное волокно окисляется на стадии отбеливания, на целлюлозное волокно не должна практически воздействовать щелочная среда в процессе отбеливания в течение или после окисления. Согласно некоторым вариантам осуществления, способ включает окисление целлюлозного волокна при кислотном значении pH. Согласно некоторым вариантам осуществления, способ включает изготовление целлюлозного волокна, подкисление целлюлозного волокна, а затем окисление целлюлозного волокна при кислотном значении pH. Согласно некоторым вариантам осуществления, значение pH составляет от приблизительно 2 до приблизительно 6, например, от приблизительно 2 до приблизительно 5 или от приблизительно 2 до приблизительно 4.When the cellulosic fiber is oxidized in the bleaching step, the cellulosic fiber should not be substantially affected by the alkaline environment during the bleaching process during or after oxidation. In some embodiments, the method comprises oxidizing the cellulosic fiber at an acidic pH. In some embodiments, the method includes making cellulosic fiber, acidifying the cellulosic fiber, and then oxidizing the cellulosic fiber at an acidic pH. In some embodiments, the pH is from about 2 to about 6, for example, from about 2 to about 5, or from about 2 to about 4.

Значение pH можно регулировать, используя любую подходящую кислоту, которая известна специалисту в данной области техники, например, такую как серная кислота или хлористоводородная кислота, или фильтрат от стадии кислотного отбеливания процесса отбеливания, такой как стадия (D) с использованием диоксида хлора в многостадийном процессе отбеливания. Например, целлюлозное волокно можно подкислять посредством добавления сторонней кислоты. Примеры сторонних кислот известны в технике и включают, но не ограничиваются этим, серную кислоту, хлористоводородную кислоту и угольную кислоту. Согласно некоторым вариантам осуществления, целлюлозное волокно подкисляют, используя кислый фильтрат, такой как выделения фильтрата от стадии отбеливания. Согласно некоторым вариантам осуществления, кислый фильтрат от стадии отбеливания не должен иметь высокое содержание железа. Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, целлюлозное волокно подкисляют, используя кислый фильтрат от стадии D многостадийного процесса отбеливания.The pH can be adjusted using any suitable acid that is known to the person skilled in the art, for example, such as sulfuric acid or hydrochloric acid, or a filtrate from the acid bleaching stage of the bleaching process, such as stage (D) using chlorine dioxide in a multi-stage process whitening. For example, cellulose fiber can be acidified by the addition of an external acid. Examples of external acids are known in the art and include, but are not limited to, sulfuric acid, hydrochloric acid, and carbonic acid. In some embodiments, the cellulosic fiber is acidified using an acidic filtrate, such as isolating the filtrate from the bleaching step. In some embodiments, the acid filtrate from the whitening step should not have a high iron content. According to at least one embodiment, the cellulosic fiber is acidified using an acidic filtrate from step D of a multi-stage bleaching process.

Согласно некоторым вариантам осуществления, способ включает окисление целлюлозного волокна на одной или нескольких стадиях многостадийной последовательности отбеливания. Согласно некоторым вариантам осуществления, способ включает окисление целлюлозного волокна на одной стадии многостадийной последовательности отбеливания. Согласно некоторым вариантам осуществления, способ включает окисление целлюлозного волокна в конце или ближе к концу многостадийной последовательности отбеливания. Согласно некоторым вариантам осуществления, способ включает окисление целлюлозного волокна, по меньшей мере, на четвертой стадии пятистадийной последовательность отбеливания.In some embodiments, the method comprises oxidizing the cellulosic fiber in one or more stages of a multi-stage bleaching sequence. In some embodiments, the method comprises oxidizing the cellulosic fiber in one step of a multi-stage bleaching sequence. In some embodiments, the method comprises oxidizing the cellulose fiber at the end or near the end of the multi-stage bleaching sequence. In some embodiments, the method comprises oxidizing the cellulosic fiber in at least a fourth step of a five-step bleaching sequence.

В соответствии с настоящим изобретением, многостадийная последовательность отбеливания может представлять собой любую последовательность отбеливания, которая не включает щелочную стадию отбеливания после стадии окисления. Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, многостадийная последовательность отбеливания представляет собой пятистадийную последовательность отбеливания. Согласно некоторым вариантам осуществления, последовательность отбеливания представляет собой последовательность DEDED. Согласно некоторым вариантам осуществления, последовательность отбеливания представляет собой последовательность D0E1D1E2D2. Согласно некоторым вариантам осуществления, последовательность отбеливания представляет собой последовательность D0(EoP)D1E2D2. Согласно некоторым вариантам осуществления, последовательность отбеливания представляет собой последовательность D0(EO)D1E2D2.In accordance with the present invention, the multi-stage bleaching sequence can be any bleaching sequence that does not include an alkaline bleaching step after the oxidation step. According to at least one embodiment, the multi-stage bleaching sequence is a five-stage bleaching sequence. In some embodiments, the whitening sequence is a DEDED sequence. In some embodiments, the whitening sequence is a sequence D 0 E1D1E2D2. In some embodiments, the whitening sequence is a sequence D 0 (EoP) D1E2D2. In some embodiments, the whitening sequence is a sequence of D 0 (EO) D1E2D2.

Неокислительные стадии многостадийной последовательности отбеливания могут включать любой традиционный или впоследствии обнаруженный ряд стадий, которые осуществляются в традиционных условиях, при том условии, чтобы они были пригодными для использования в изготовлении модифицированного волокна, описанного согласно настоящему изобретению, ни одна стадия щелочного отбеливания не может осуществляться после стадии окисления.The non-oxidizing steps of a multi-stage bleaching sequence can include any conventional or subsequently detected series of steps that are carried out under traditional conditions, provided that they are suitable for use in the manufacture of the modified fiber described in accordance with the present invention, no alkaline bleaching step can be carried out after oxidation stages.

Согласно некоторым вариантам осуществления, окисление включается в четвертую стадию многостадийного процесса отбеливания. Согласно некоторым вариантам осуществления, способ представляет собой пятистадийный процесс отбеливания, имеющий последовательность D0E1D1E2D2, и четвертая стадия (E2) используется для окисления сульфатного волокна.In some embodiments, oxidation is included in the fourth stage of the multi-stage bleaching process. According to some embodiments, the method is a five-step bleaching process having the sequence D 0 E1D1E2D2, and a fourth step (E2) is used to oxidize the sulfate fiber.

Согласно некоторым вариантам осуществления, перманганатное число увеличивается после окисления целлюлозного волокна. Более конкретно, можно ожидать, что, как правило, перманганатное число будет уменьшаться на протяжении данной стадии отбеливания на основании предполагаемого сокращения материала, такого как лигнин, который реагирует с перманганатным реагент. Однако в способе, который описан в настоящем документе, перманганатное число целлюлозного волокна может уменьшаться вследствие потери примесей, например, лигнина; однако перманганатное число можно увеличиваться вследствие химической модификации волокна. Не намереваясь ограничиваться теорией, авторы считают, что увеличение содержания функциональных групп в модифицированной целлюлозе создает дополнительные центры, с которыми может реагировать перманганатный реагент. Соответственно, перманганатное число модифицированного сульфатного волокна увеличивается по сравнению с перманганатным числом стандартного сульфатного волокна.In some embodiments, the permanganate number increases after oxidation of the cellulose fiber. More specifically, it can be expected that, as a rule, the permanganate number will decrease during this bleaching step based on the expected reduction in material, such as lignin, which reacts with the permanganate reagent. However, in the method described herein, the permanganate number of the cellulose fiber may decrease due to the loss of impurities, for example, lignin; however, the permanganate number can be increased due to chemical modification of the fiber. Not intending to be limited by theory, the authors believe that an increase in the content of functional groups in modified cellulose creates additional centers with which a permanganate reagent can react. Accordingly, the permanganate number of the modified sulfate fiber is increased compared to the permanganate number of the standard sulfate fiber.

Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, окисление происходит на одной стадии последовательности отбеливания после того, как добавляются железо или медь и пероксид, и предоставляется некоторое время выдерживания. Надлежащее время выдерживания представляет собой период времени, который является достаточным, чтобы катализировать реакцию пероксида водорода железом или медью. Такое время может легко определить обычный специалист в данной области техники.According to at least one embodiment, the oxidation occurs at one stage of the bleaching sequence after iron or copper and peroxide are added and some holding time is provided. An appropriate holding time is a period of time that is sufficient to catalyze the reaction of hydrogen peroxide with iron or copper. Such a time can easily be determined by a person of ordinary skill in the art.

В соответствии с настоящим изобретением, окисление осуществляется в течение такого времени и при такой температуре, которые являются достаточными, чтобы обеспечивать желательное завершение реакции. Например, окисление можно осуществлять при температуре, составляющей от приблизительно 60 до приблизительно 80°C, и в течение времени, составляющего от приблизительно 40 до приблизительно 80 минут. Желательное время и температура реакции окисления может легко определить специалист в данной области техники.In accordance with the present invention, oxidation is carried out for such a time and at such a temperature that are sufficient to provide the desired completion of the reaction. For example, oxidation can be carried out at a temperature of from about 60 to about 80 ° C, and for a time of from about 40 to about 80 minutes. The desired time and temperature of the oxidation reaction can be easily determined by a person skilled in the art.

Преимущественно целлюлозное волокно подвергается варке, приобретая заданное перманганатное число перед отбеливанием. Например, когда является желательной окисленная целлюлоза, качеству которой соответствует бумага или распушенная целлюлоза, целлюлозное волокно можно подвергать варке, используя двухрезервуарное гидравлическое варочное устройство, осуществляя варку в режиме Lo-Solids™ и получая перманганатное число, составляющее от приблизительно 30 до приблизительно 32, перед отбеливанием и окислением целлюлозы. В качестве альтернативы, если окисленная целлюлоза является желательной для изготовления производных целлюлозы, например, для изготовления простых эфиров целлюлозы, целлюлозное волокно можно подвергать варке, получая перманганатное число, составляющее от приблизительно 20 до приблизительно 24, перед отбеливанием и окислением целлюлозы, с использованием способов согласно настоящему изобретению. Согласно некоторым вариантам осуществления, целлюлозное волокно подвергается варке и делигнификации в процессе традиционной двухстадийной кислородной делигнификации перед отбеливанием и окислением целлюлозного волокна. Преимущественно делигнификация осуществляется до заданного перманганатного числа, составляющего от приблизительно 6 до приблизительно 8, когда окисленная целлюлоза предназначается для изготовления производных целлюлозы, и до заданного перманганатного числа, составляющего от приблизительно 12 до приблизительно 14, когда окисленная целлюлоза предназначается для изготовления бумаги и/или распушенной целлюлозы.Preferably, the cellulose fiber is cooked to a predetermined permanganate number before bleaching. For example, when oxidized cellulose, the quality of which is paper or fluff pulp, is desired, the cellulosic fiber can be cooked using a dual-tank hydraulic cooking apparatus, cooking in Lo-Solids ™ mode and producing a permanganate number of about 30 to about 32 before bleaching and oxidation of cellulose. Alternatively, if oxidized cellulose is desired for the manufacture of cellulose derivatives, for example, for the manufacture of cellulose ethers, the cellulose fiber can be cooked to obtain a permanganate number of about 20 to about 24 before bleaching and oxidizing the cellulose using methods according to the present invention. In some embodiments, the cellulosic fiber is cooked and delignified in a conventional two-stage oxygen delignification process before bleaching and oxidizing the cellulosic fiber. Advantageously, delignification is carried out to a predetermined permanganate number of from about 6 to about 8 when the oxidized cellulose is intended to make cellulose derivatives, and to a predetermined permanganate number of from about 12 to about 14 when the oxidized cellulose is to make paper and / or fluffy cellulose.

Согласно некоторым вариантам осуществления, процесс отбеливания производится в условиях, предназначенных для получения заданный конечной белизны, составляющей приблизительно от 88 до 90%, в том числе составляющей от приблизительно 85 до приблизительно 95%, или от приблизительно 88% до приблизительно 90% по стандарту ISO.In some embodiments, the whitening process is performed under conditions designed to obtain a given final whiteness of approximately 88 to 90%, including approximately 85 to approximately 95%, or approximately 88% to approximately 90% of the ISO standard. .

Настоящее изобретение также предлагает способ обработки целлюлозного волокна, включающий изготовление целлюлозного волокна, уменьшение степени полимеризации целлюлозного волокна и сохранение длины целлюлозного волокна. Согласно некоторым вариантам осуществления, целлюлозное волокно представляет собой сульфатное волокно. Согласно некоторым вариантам осуществления, степень полимеризации целлюлозного волокна уменьшается в процессе отбеливания. Согласно некоторым вариантам осуществления, степень полимеризации целлюлозного волокна уменьшается в конце или вблизи конца многостадийной последовательности отбеливания. Согласно некоторым вариантам осуществления, степень полимеризации уменьшается, по меньшей мере, на четвертой стадии многостадийной последовательности отбеливания. Согласно некоторым вариантам осуществления, степень полимеризации уменьшается в течение или после четвертой стадии многостадийной последовательности отбеливания.The present invention also provides a method for treating cellulosic fiber, comprising making a cellulosic fiber, reducing the degree of polymerization of the cellulosic fiber, and maintaining the length of the cellulosic fiber. In some embodiments, the cellulosic fiber is a sulfate fiber. In some embodiments, the degree of polymerization of the cellulosic fiber decreases during the bleaching process. In some embodiments, the degree of polymerization of the cellulosic fiber decreases at the end or near the end of the multi-stage bleaching sequence. In some embodiments, the degree of polymerization is reduced in at least the fourth stage of the multi-stage bleaching sequence. In some embodiments, the degree of polymerization decreases during or after the fourth stage of the multi-stage bleaching sequence.

В качестве альтернативы, многостадийная последовательность отбеливания может быть изменена, чтобы обеспечивать более устойчивые условия отбеливания перед окислением целлюлозного волокна. Согласно некоторым вариантам осуществления, способ включает обеспечение более устойчивых условий отбеливания перед стадией окисления. Более устойчивые условия отбеливания могут обеспечивать уменьшение степени полимеризации и/или вязкости целлюлозного волокна на стадии окисления при использовании в меньших количествах железа или меди и/или пероксида водорода. Следовательно, может оказаться возможной модификация последовательности условий отбеливания, таким образом, что можно дополнительно регулировать белизну и/или вязкость конечного целлюлозного изделия. Например, уменьшая количества пероксида и металла при одновременном обеспечении более устойчивых условий отбеливания перед окислением, можно изготавливать изделие, имеющее меньшую вязкость и более высокую белизну, чем окисленное изделие, изготовленное в идентичных условиях окисления, но при менее устойчивом отбеливании. Такие условия могут оказаться преимущественными согласно некоторым вариантам осуществления, в частности, в изготовлении простых эфиров целлюлозы.Alternatively, the multi-stage bleaching sequence can be modified to provide more stable bleaching conditions before oxidizing the cellulose fiber. In some embodiments, the method comprises providing more stable bleaching conditions before the oxidation step. More stable bleaching conditions can provide a reduction in the degree of polymerization and / or viscosity of the cellulose fiber in the oxidation step when using less iron or copper and / or hydrogen peroxide. Therefore, it may be possible to modify the sequence of bleaching conditions so that the whiteness and / or viscosity of the final pulp product can be further controlled. For example, by reducing the amounts of peroxide and metal while providing more stable bleaching conditions before oxidation, it is possible to produce a product having a lower viscosity and higher whiteness than an oxidized product made under identical oxidation conditions, but with less stable bleaching. Such conditions may prove advantageous according to some embodiments, in particular in the manufacture of cellulose ethers.

Согласно некоторым вариантам осуществления, способы настоящего изобретения дополнительно включают уменьшение кристалличности целлюлозного волокна, таким образом, что она оказывается ниже, чем кристалличность того же целлюлозного волокна при измерении перед стадией окисления. Например, осуществляя способы согласно настоящему изобретению, индекс кристалличности целлюлозного волокна можно уменьшать на 20% по отношению к исходному индексу кристалличности, который измеряется перед стадией окисления.According to some embodiments, the methods of the present invention further include reducing the crystallinity of the cellulose fiber so that it is lower than the crystallinity of the same cellulose fiber when measured before the oxidation step. For example, by implementing the methods of the present invention, the crystallinity index of the cellulose fiber can be reduced by 20% with respect to the initial crystallinity index, which is measured before the oxidation step.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, способы дополнительно включают обработку модифицированного целлюлозного волокна, по меньшей мере, одним каустическим или щелочным веществом. Например, согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления настоящего изобретения, способ обработки целлюлозного волокна включает изготовление окисленного целлюлозного волокно, воздействие каустического или щелочного вещества на окисленное целлюлозное волокно, а затем сухую укладку целлюлозного изделия. Не намереваясь ограничиваться теорией, авторы считают, что в результате введения, по меньшей мере, одного щелочного вещества в модифицированную целлюлозу можно получать целлюлозное волокно, имеющее очень высокое содержание функциональных групп и очень низкую длину волокна.According to some embodiments of the present invention, the methods further comprise treating the modified cellulosic fiber with at least one caustic or alkaline substance. For example, according to at least one embodiment of the present invention, a method for treating a cellulosic fiber comprises producing an oxidized cellulosic fiber, exposing the oxidized cellulosic fiber to a caustic or alkaline substance, and then dry laying the cellulosic article. Not intending to be limited by theory, the authors believe that as a result of introducing at least one alkaline substance into the modified cellulose, it is possible to obtain a cellulose fiber having a very high content of functional groups and a very low fiber length.

Известно, что целлюлоза, имеющая повышенное содержание альдегидных групп, может иметь преимущественные свойства при повышении прочности во влажном состоянии целлюлозных волокон. См., например, патенты США № 6319361 (Smith и др.) и № 6582559 (Thornton и др.). Такие свойства могут оказаться полезными, например, в изготовлении абсорбирующего материала. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается способ повышения прочности во влажном состоянии изделия, включающий изготовление модифицированного целлюлозного волокна согласно настоящему изобретению и введение модифицированного целлюлозного волокна согласно настоящему изобретению в изделие, такое как бумажное изделие. Например, способ может включать окисление целлюлозного волокна в процессе отбеливания, дополнительную обработку окисленного целлюлозного волокна кислым или щелочным веществом и введение обработанного волокна в целлюлозное изделие.It is known that cellulose having a high content of aldehyde groups can have advantageous properties while increasing the wet strength of cellulose fibers. See, for example, US patents No. 6319361 (Smith and others) and No. 6582559 (Thornton and others). Such properties may be useful, for example, in the manufacture of absorbent material. According to some embodiments of the present invention, there is provided a method for increasing the wet strength of an article, comprising manufacturing a modified cellulosic fiber according to the present invention and incorporating the modified cellulosic fiber according to the present invention into an article, such as a paper article. For example, the method may include oxidizing the cellulosic fiber during the bleaching process, further treating the oxidized cellulosic fiber with an acidic or alkaline substance, and introducing the treated fiber into the cellulosic article.

В соответствии с настоящим изобретением, пероксид водорода добавляется в целлюлозное волокно в кислой среде в количестве, достаточном для достижения желательной степени окисления и/или полимеризации и/или вязкости конечного целлюлозного изделия. Например, пероксид можно добавлять в количестве, составляющем от приблизительно 0,1 до приблизительно 4%, или от приблизительно 1% до приблизительно 3%, или от приблизительно 1% до приблизительно 2%, или от приблизительно 2% до приблизительно 3% по отношению к сухой массе целлюлозы.In accordance with the present invention, hydrogen peroxide is added to the cellulosic fiber in an acidic environment in an amount sufficient to achieve the desired degree of oxidation and / or polymerization and / or viscosity of the final cellulosic product. For example, peroxide can be added in an amount of from about 0.1 to about 4%, or from about 1% to about 3%, or from about 1% to about 2%, or from about 2% to about 3% with respect to to dry pulp.

Железо или медь добавляют, по меньшей мере, в количестве, достаточном, чтобы катализировать окисление целлюлозы пероксидом. Например, железо можно добавлять в количестве, составляющем от приблизительно 25 до приблизительно 200 частей на миллион по отношению к сухой массе сульфатной целлюлозы. Специалист в данной области техники должен быть способным легко оптимизировать количество железа или меди для достижения желательного уровня или степени окисления и/или степени полимеризации и/или вязкости конечного целлюлозного изделия.Iron or copper is added at least in an amount sufficient to catalyze the oxidation of cellulose with peroxide. For example, iron may be added in an amount of from about 25 to about 200 ppm based on the dry weight of sulphate pulp. One of skill in the art should be able to easily optimize the amount of iron or copper to achieve the desired level or degree of oxidation and / or degree of polymerization and / or viscosity of the final cellulosic product.

Согласно некоторым вариантам осуществления, способ дополнительно включает введение пара, в том числе до или после добавление пероксида водорода.According to some embodiments, the method further comprises introducing steam, including before or after the addition of hydrogen peroxide.

Согласно некоторым вариантам осуществления, конечную степень полимеризации и/или вязкость целлюлозы можно регулировать посредством количества железа или меди и пероксида водорода и устойчивости условий отбеливания перед стадией окисления. Специалист в данной области техники понимает, что и на другие свойства модифицированного сульфатного волокна согласно настоящему изобретению можно влиять, изменяя количества, в которых добавляются железо или медь и пероксид водорода, и устойчивость условий отбеливания перед стадией окисления. Например, специалист в данной области техники может регулировать количества железа или меди и пероксида водорода, а также устойчивость условий отбеливания перед стадией окисления согласно заданному уровню или для достижения желательной белизны в конечном изделии и/или желательной степени полимеризации или вязкости.In some embodiments, the final degree of polymerization and / or the viscosity of the cellulose can be controlled by the amount of iron or copper and hydrogen peroxide and the stability of the bleaching conditions before the oxidation step. The person skilled in the art understands that other properties of the modified sulfate fiber according to the present invention can be influenced by changing the amounts in which iron or copper and hydrogen peroxide are added, and the stability of the bleaching conditions before the oxidation step. For example, one skilled in the art can control the amounts of iron or copper and hydrogen peroxide, as well as the stability of the bleaching conditions before the oxidation step according to a predetermined level or to achieve a desired whiteness in the final product and / or a desired degree of polymerization or viscosity.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается способ модификации целлюлозное волокно, включающий изготовление целлюлозного волокна, уменьшение степени полимеризации целлюлозного волокна и сохранение длины целлюлозного волокна.According to some embodiments of the present invention, there is provided a method for modifying a cellulosic fiber, comprising producing a cellulosic fiber, reducing the polymerization degree of the cellulosic fiber, and maintaining the length of the cellulosic fiber.

Согласно некоторым вариантам осуществления, окисленное сульфатное волокно настоящего изобретения не подвергается очистке. Очистка окисленного сульфатного волокна может производить отрицательное воздействие на длину волокна и целостность, например очистка волокна, может вызывать разрушение волокна.In some embodiments, the oxidized sulfate fiber of the present invention is not purified. Purification of oxidized sulfate fiber can adversely affect fiber length and integrity, for example, purification of fiber can cause fiber degradation.

Согласно некоторым вариантам осуществления, для каждой стадии пятистадийного процесса отбеливания используют, по меньшей мере, смеситель, реактор и промыватель (которые являются известными для специалистов в данной области техники).According to some embodiments, at least a mixer, a reactor, and a washer (which are known to those skilled in the art) are used for each stage of the five-stage bleaching process.

Согласно некоторым вариантам осуществления, сульфатная целлюлоза подкисляется на стадии D1 в промывателе, источник железа также добавляется в сульфатную целлюлозу на стадии D1 в промывателе, пероксид добавляется после источника железа (или источника меди) в точке добавления в смесителе или насосе перед колонной стадии E2, сульфатная целлюлоза реагирует в колонной E2 и промывается в промывателе E2, и пар можно необязательно добавлять перед колонной E2 в паровой смеситель.In some embodiments, sulphate cellulose is acidified in step D1 in the washer, an iron source is also added to sulphate pulp in step D1 in the washer, peroxide is added after the iron (or copper source) at the point of addition in the mixer or pump in front of the column of step E2, sulphate cellulose reacts in an E2 column and is washed in an E2 washer, and steam can optionally be added before the E2 column in a steam mixer.

Согласно некоторым вариантам осуществления, железо (или медь) можно добавлять вплоть до окончания стадии D1, или железо (или медь) можно также добавлять в начале стадии E2, при том условии, что целлюлоза сначала подкисляется (т. е. перед добавлением железа) на стадии D1. Пар можно необязательно вводить, в том числе до или после добавления пероксида.In some embodiments, iron (or copper) can be added until the end of stage D1, or iron (or copper) can also be added at the beginning of stage E2, provided that the cellulose is first acidified (i.e., before iron is added) to stage D1. Steam can optionally be introduced, including before or after the addition of peroxide.

Согласно примерному варианту осуществления, способ изготовления имеющего низкую вязкость модифицированного целлюлозного волокна может включать отбеливание сульфатной целлюлозы в многостадийном процессе отбеливания и уменьшения степени полимеризации целлюлозы точно или приблизительно на конечной стадии многостадийного процесса отбеливания (например, на четвертой стадии многостадийного процесса отбеливания, например, на четвертой стадии пятистадийного процесс отбеливания) с использованием обработки пероксидом водорода в кислой среде и в присутствии железа. Например, конечную степень полимеризации целлюлозы может регулировать соответствующее применение железа или меди и пероксида водорода, как далее описано в разделе «Примеры». Согласно некоторым вариантам осуществления, железо или медь и пероксид водорода присутствуют в таких количествах и условиях, которые соответствуют изготовлению имеющего низкую степень полимеризации волокна (т. е. волокна, у которого среднемассовая степень полимеризации составляет от приблизительно 1180 до приблизительно 1830, или измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора составляет от приблизительно 7 до приблизительно 13 мПа⋅с). Согласно некоторым примерным вариантам осуществления, железо или медь и пероксид водорода могут присутствовать в таких количествах и условиях, которые соответствуют изготовлению имеющего сверхнизкую степень полимеризации волокна (т. е. волокна, у которого среднемассовая степень полимеризации составляет от приблизительно 700 до приблизительно 1180, или 0,5% измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора составляет от приблизительно 3,0 до приблизительно 7 мПа⋅с).According to an exemplary embodiment, a method of manufacturing a low viscosity modified cellulose fiber may include bleaching sulphate cellulose in a multi-stage bleaching process and reducing the degree of polymerization of the cellulose accurately or approximately at the final stage of the multi-stage bleaching process (for example, in the fourth stage of the multi-stage bleaching process, for example, in the fourth stage five-stage bleaching process) using treatment with hydrogen peroxide in acidic environment and in the presence of iron. For example, the final degree of cellulose polymerization can be controlled by the appropriate use of iron or copper and hydrogen peroxide, as described further in the Examples section. In some embodiments, iron or copper and hydrogen peroxide are present in amounts and conditions that are consistent with the manufacture of a low polymerizable fiber (i.e., a fiber with a weight average polymerization of from about 1180 to about 1830, or measured by capillary using CED, the viscosity of a 0.5% solution is from about 7 to about 13 mPa · s). In some exemplary embodiments, iron or copper and hydrogen peroxide may be present in amounts and conditions that are consistent with the manufacture of an ultra-low polymerization fiber (i.e., a fiber in which the weight average polymerization is from about 700 to about 1180, or 0 , 5% measured by capillary method using CED viscosity of a 0.5% solution is from about 3.0 to about 7 mPa · s).

Например, согласно некоторым вариантам осуществления, обработка пероксидом водорода в кислой среде в присутствии железа или меди может включать установление значения pH сульфатной целлюлозы на уровень, составляющий от приблизительно 2 до приблизительно 5, добавление источника железа в подкисленную целлюлозу и добавление пероксида водорода в сульфатную целлюлозу.For example, in some embodiments, treatment with hydrogen peroxide in an acidic environment in the presence of iron or copper may include setting the pH of sulfate cellulose to a level of about 2 to about 5, adding a source of iron to acidified cellulose, and adding hydrogen peroxide to sulfate cellulose.

Согласно некоторым вариантам осуществления, например, способ изготовления модифицированного целлюлозного волокна в пределах объема настоящего изобретения может включать подкисление сульфатной целлюлозы до значения pH, составляющего от приблизительно 2 до приблизительно 5 (например, с использованием серной кислоты), смешивание источника железа (такого как сульфат железа(II), например, гептагидрат сульфата железа(II)) с подкисленной сульфатной целлюлозы при использовании от приблизительно 25 до приблизительно 250 частей на миллион Fe(II) по отношению к сухой массе сульфатной целлюлозы при консистенции, составляющей от приблизительно 1% до приблизительно 15%, а также пероксида водорода, который можно добавлять в форме раствора при массовой концентрации, составляющей от приблизительно 1% до приблизительно 50%, и в количестве, составляющем от приблизительно 0,1% до приблизительно 1,5% по отношению к сухой массе сульфатной целлюлозы. Согласно некоторым вариантам осуществления, раствор сульфат железа(II) смешивается с сульфатной целлюлозы при консистенции, составляющей от приблизительно 7% до приблизительно 15%. Согласно некоторым вариантам осуществления подкисленная сульфатная целлюлоза смешивается с источником железа и реагирует с пероксидом водорода в течение периода времени, составляющего от приблизительно 40 до приблизительно 80 минут, и при температуре, составляющей от приблизительно 60 до приблизительно 80°C.According to some embodiments, for example, a method of manufacturing a modified cellulose fiber within the scope of the present invention may include acidifying sulfate cellulose to a pH of about 2 to about 5 (for example, using sulfuric acid), mixing an iron source (such as iron sulfate (II), for example, iron (II) sulfate heptahydrate with acidified sulfate cellulose when using from about 25 to about 250 ppm Fe (II) relative to the dry weight of sulfate cellulose with a consistency of from about 1% to about 15%, as well as hydrogen peroxide, which can be added in the form of a solution at a mass concentration of from about 1% to about 50%, and in an amount of from from about 0.1% to about 1.5% with respect to the dry weight of sulphate pulp. In some embodiments, the iron (II) sulfate solution is mixed with sulfate pulp at a consistency of about 7% to about 15%. In some embodiments, the acidified sulfate cellulose is mixed with an iron source and reacted with hydrogen peroxide for a period of about 40 to about 80 minutes and at a temperature of about 60 to about 80 ° C.

Согласно некоторым вариантам осуществления, способ изготовления модифицированного целлюлозного волокна в пределах объема настоящего изобретения включает уменьшение степени полимеризации посредством обработки сульфатной целлюлозы пероксидом водорода в кислой среде в присутствии железа (или меди), причем данная обработка пероксидом водорода в присутствии железа (или меди) в кислой среде включается в многостадийный процесс отбеливания. Согласно некоторым вариантам осуществления, обработка пероксидом водорода в присутствии железа в кислой среде включается в одну стадию многостадийного процесса отбеливания. Согласно некоторым вариантам осуществления, обработка пероксидом водорода в присутствии железа (или меди) в кислой среде включается в одну стадию, которая осуществляется в конце или ближе к концу многостадийного процесса отбеливания. Согласно некоторым вариантам осуществления, обработка пероксидом водорода в присутствии железа (или меди) в кислой среде включается в четвертую стадию многостадийного процесса отбеливания. Например, обработка целлюлозы может происходить на одной стадии, такой как стадия E2, после того, как добавляются железо (или медь) и пероксид, и обеспечивается некоторое время выдерживания. Согласно некоторым вариантам осуществления, на каждой стадия пятистадийного процесса отбеливания используются, по меньшей мере, смеситель, реактор и промыватель (которые являются известными специалистам в данной области техники), и сульфатную целлюлозу можно подкислять в промывателе на стадии D1, источник железа можно также добавлять в сульфатную целлюлозу в промывателе на стадии D1, пероксид можно добавлять после источника железа (или источника меди) в точке добавления в смесителе или насосе перед колонной на стадии E2, сульфатная целлюлоза может реагировать в колонне E2 и промываться в промывателе E2, и пар можно необязательно вводить перед колонной E2 в паровой смеситель. Согласно некоторым вариантам осуществления, например, железо (или медь) можно добавлять вплоть до окончания стадии D1, или железо (или медь) можно также добавлять в начале стадии E2, при том условии, что целлюлоза подкисляется предварительно (т. е. перед добавлением железа) на стадии D1, дополнительная кислота может добавляться, если это необходимо, чтобы устанавливать значение pH в интервале от приблизительно 3 до приблизительно 5, и пероксид можно добавлять после железа (или меди). Пар можно вводить до или после добавления пероксида.According to some embodiments, a method of manufacturing a modified cellulose fiber within the scope of the present invention includes reducing the degree of polymerization by treating sulfate cellulose with hydrogen peroxide in an acidic medium in the presence of iron (or copper), this treatment with hydrogen peroxide in the presence of iron (or copper) in acidic The environment is included in a multi-stage bleaching process. In some embodiments, treatment with hydrogen peroxide in the presence of iron in an acidic environment is included in one step of a multi-stage bleaching process. According to some embodiments, the treatment with hydrogen peroxide in the presence of iron (or copper) in an acidic environment is included in one step, which is carried out at the end or near the end of the multi-stage bleaching process. In some embodiments, the treatment with hydrogen peroxide in the presence of iron (or copper) in an acidic environment is included in the fourth stage of the multi-stage bleaching process. For example, the treatment of cellulose can occur in one step, such as step E2, after iron (or copper) and peroxide are added and some holding time is provided. In some embodiments, at least one mixer, reactor, and washer (which are well known to those skilled in the art) are used in each step of the five-step bleaching process, and sulfate pulp can be acidified in the washer in step D1, an iron source can also be added to sulfate cellulose in the scrubber in step D1, peroxide can be added after the iron source (or copper source) at the point of addition in the mixer or pump in front of the column in step E2, sulfate cellulose per can react in a column E2 and washed in a scrubber E2, and steam may optionally be administered before E2 column in steam mixer. In some embodiments, for example, iron (or copper) can be added until the end of stage D1, or iron (or copper) can also be added at the beginning of stage E2, provided that the cellulose is acidified before (i.e., before iron is added ) in step D1, additional acid may be added, if necessary, to set the pH in the range from about 3 to about 5, and peroxide can be added after iron (or copper). Steam can be added before or after the addition of peroxide.

Например, согласно одному варианту осуществления, описанные выше пятистадийные процессы отбеливания, в которых используется хвойная целлюлоза в качестве исходного материала, могут производить модифицированное целлюлозное волокно, имеющее одно или несколько из следующих свойств: средняя длина волокна, составляющая, по меньшей мере, 2,2 мм, вязкость, составляющая от приблизительно 3,0 мПа⋅с до менее чем 13 мПа⋅с, растворимость в щелочи S10, составляющая от приблизительно 16% до приблизительно 20%, растворимость в щелочи S18, составляющая от приблизительно 14% до приблизительно 18%, содержание карбоксильных групп, составляющее от приблизительно 2 мэкв/100 г до приблизительно 6 мэкв/100 г, содержание альдегидных групп, составляющее от приблизительно 1 мэкв/100 г до приблизительно 3 мэкв/100 г, содержание карбонильных групп, составляющее приблизительно от 1 до 4, степень помола, составляющая от приблизительно 700 мл до приблизительно 760 мл, прочность волокна, составляющая от приблизительно 5 км до приблизительно 8 км, и белизна составляющий от приблизительно 85 до приблизительно 95 по стандарту ISO. Например, согласно некоторым вариантам осуществления, описанные выше примерные пятистадийные процессы отбеливания могут производить модифицированные хвойные целлюлозные волокна, имеющие все из вышеупомянутых свойств.For example, in one embodiment, the five-stage bleaching processes described above that use softwood pulp as a starting material can produce modified cellulose fiber having one or more of the following properties: average fiber length of at least 2.2 mm, viscosity from about 3.0 mPa⋅s to less than 13 mPa⋅s, alkali solubility S10, from about 16% to about 20%, alkali solubility S18, from about about 14% to about 18%, a carboxyl group content of about 2 meq / 100 g to about 6 meq / 100 g, an aldehyde group content of about 1 meq / 100 g to about 3 meq / 100 g, carbonyl content groups of from about 1 to 4, a degree of grinding of from about 700 ml to about 760 ml, a fiber strength of from about 5 km to about 8 km, and a whiteness of from about 85 to about 95 according to the ISO standard. For example, in some embodiments, the above-described exemplary five-stage bleaching processes can produce modified coniferous cellulose fibers having all of the above properties.

Согласно следующему примеру, в котором целлюлозное волокно представляет собой хвойное волокно, описанные выше примерные пятистадийные процессы отбеливания могут производить модифицированное хвойное целлюлозное волокно, у которого средняя длина волокна составляет, по меньшей мере, 2,0 мм (например, составляет от приблизительно 2,0 мм до приблизительно 3,7 мм, или от приблизительно 2,2 мм до приблизительно 3,7 мм), вязкость составляет менее чем 13 мПа⋅с (например, вязкость составляет от приблизительно 3,0 мПа⋅с до менее чем 13 мПа⋅с, или от приблизительно 3,0 мПа⋅с до приблизительно 5,5 мПа⋅с, или от приблизительно 3,0 мПа⋅с до приблизительно 7 мПа⋅с, или от приблизительно 7 мПа⋅с до менее чем 13 мПа⋅с), и белизна составляет, по меньшей мере, 85 (например, составляет от приблизительно 85 до приблизительно 95).According to the following example, in which the cellulose fiber is a coniferous fiber, the above-described exemplary five-stage bleaching processes can produce a modified coniferous cellulose fiber, in which the average fiber length is at least 2.0 mm (for example, from about 2.0 mm to about 3.7 mm, or from about 2.2 mm to about 3.7 mm), the viscosity is less than 13 mPa⋅s (for example, the viscosity is from about 3.0 mPa⋅s to less than 13 mPa⋅ s or approx specifically 3.0 mPa⋅s to about 5.5 mPa⋅s, or from about 3.0 mPa⋅s to about 7 mPa⋅s, or from about 7 mPa⋅s to less than 13 mPa⋅s), and whiteness is at least 85 (for example, from about 85 to about 95).

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается способ изготовления распушенной целлюлозы, включающий изготовление модифицированного сульфатного волокна согласно настоящему изобретению, а затем изготовление распушенной целлюлозы. Например, способ включает отбеливание сульфатного волокна в многостадийном процессе отбеливания, окисление волокна, по меньшей мере, на четвертой или пятой стадии многостадийного процесса отбеливания пероксидом водорода в кислой среде в присутствии каталитического количества железа или меди, а затем изготовление распушенной целлюлозы. Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, волокно не подвергается очистке после многостадийного процесса отбеливания.According to some embodiments of the present invention, there is provided a method for manufacturing fluff pulp, comprising manufacturing a modified sulfate fiber according to the present invention, and then manufacturing fluff pulp. For example, the method includes bleaching a sulfate fiber in a multi-stage bleaching process, oxidizing the fiber in at least the fourth or fifth stage of a multi-stage bleaching process with hydrogen peroxide in an acidic medium in the presence of a catalytic amount of iron or copper, and then making fluff pulp. According to at least one embodiment, the fiber is not cleaned after a multi-stage bleaching process.

Согласно некоторым вариантам осуществления, волокно, изготовленное, как описано выше, может быть обработано поверхностно-активным веществом. Поверхностно-активное вещество для использования согласно настоящему изобретению может быть твердым или жидким. Поверхностно-активное вещество может представлять собой любое поверхностно-активное вещество, включая, но не ограничиваясь этим, умягчители, разрыхлители и поверхностно-активные вещества, которые не являются существенными для волокна, т.е. которые не влияют на его удельную скорость абсорбции. При использовании в настоящем документе поверхностно-активное вещество, которое «не является существенным» для волокна, проявляет увеличение удельной скорости абсорбции на 30% или менее при измерении с использование исследований PFI, которые описаны в настоящем документе. Согласно одному варианту осуществления, удельная скорость абсорбции увеличивается на 25% или менее, в том числе на 20% или менее, в том числе на 15% или менее, в том числе на 10% или менее. Не намереваясь ограничиваться теорией, авторы считают, что добавление поверхностно-активного вещества вызывает конкуренцию за те центры целлюлозы, на которых абсорбируется исследуемая текучая среда. Таким образом, когда поверхностно-активное вещество является чрезмерно существенным, оно реагирует с чрезмерно большим числом центров, уменьшая абсорбционную способность волокна.In some embodiments, a fiber made as described above may be treated with a surfactant. The surfactant for use in the present invention may be solid or liquid. The surfactant may be any surfactant, including, but not limited to, softeners, disintegrants, and surfactants that are not essential to the fiber, i.e. which do not affect its specific absorption rate. When used herein, a surfactant that is “not essential” to the fiber exhibits an increase in specific absorption rate of 30% or less when measured using the PFI studies described herein. According to one embodiment, the specific absorption rate is increased by 25% or less, including 20% or less, including 15% or less, including 10% or less. Not intending to be limited by theory, the authors believe that the addition of a surfactant causes competition for those centers of cellulose on which the studied fluid is absorbed. Thus, when a surfactant is excessively substantial, it reacts with an excessively large number of centers, reducing the absorption capacity of the fiber.

При использовании в настоящем документе удельная скорость абсорбции измеряется согласно методу SCAN-C-33:80, который утвердил Скандинавский комитет по исследованиям целлюлозы, бумаги и картона. Как правило, данный метод осуществляется следующим образом. Сначала изготавливают образец, используя устройство для изготовления прокладок PFI. Включают вакуум и вводят приблизительно 3,01 г распушенной целлюлозы во впуск устройства для изготовления прокладок. Вакуум выключают, извлекают исследуемый образец и помещают его на весы, чтобы измерить массу прокладки. Устанавливают массу распушенной целлюлозы на уровне 3,00±0,01 г и записывают ее как сухую массу. Помещают распушенную целлюлозу в измерительный цилиндр. Помещают содержащий распушенную целлюлозу цилиндр в неглубокую перфорированную чашку измерителя абсорбции и открывают водяной кран. Аккуратно устанавливают груз массой 500 г на прокладку из распушенной целлюлозы, поднимая при этом измерительный цилиндр, и немедленно нажимают кнопку пуска. Измеритель работает в течение 30 секунд, прежде чем дисплей покажет 00.00. Когда дисплей показывает 20 секунд, высоту сухой прокладки измеряют с точностью 0,5 мм (сухая высота). Когда дисплей снова покажет 00.00, снова нажимают кнопку пуска, чтобы быстро подвести лоток для автоматического подъема воды, а затем записывают время на дисплее (продолжительность абсорбции, T). Измеритель будет продолжать работу в течение 30 секунд. Лоток с водой автоматически опускается, и проходит еще 30 секунда. Когда дисплей показывает 20 секунд, записывают высоту влажной прокладки с точностью 0,5 мм (влажная высота). Извлекают держатель образца, переносят влажную прокладку на весы, чтобы измерить влажную массу, и закрывают водяной кран. Удельная скорость абсорбции (с/г) вычисляется как T/сухая масса. Удельная емкость (г/г) вычисляется как (влажная масса - сухая масса)/сухая масса. Влажный объем (см3/г) вычисляется как [19,64 см2 × влажная высота/3]/10. Сухой объем вычисляется как [19,64 см2 × сухая высота/3]/10. Сравнительный стандарт для сопоставления с волокна, обработанного поверхностно-активным веществом, представляет собой идентичное волокно без добавления поверхностно-активного вещества.As used herein, the specific absorption rate is measured according to method SCAN-C-33: 80, which was approved by the Scandinavian Committee for the Study of Pulp, Paper and Cardboard. As a rule, this method is carried out as follows. First, a sample is made using the PFI gasket manufacturing apparatus. The vacuum is turned on and approximately 3.01 g of fluff pulp is introduced into the inlet of the gasket manufacturing apparatus. The vacuum is turned off, the test sample is removed and placed on the scale to measure the mass of the gasket. Set the mass of fluff pulp at 3.00 ± 0.01 g and record it as a dry mass. The fluff pulp is placed in the measuring cylinder. A cylinder containing fluff pulp is placed in a shallow perforated cup of an absorption meter and a water tap is opened. Carefully set the load weighing 500 g on a pad of fluff pulp, while lifting the measuring cylinder, and immediately press the start button. The meter works for 30 seconds before the display shows 00.00. When the display shows 20 seconds, the height of the dry pad is measured with an accuracy of 0.5 mm (dry height). When the display shows 00.00 again, press the start button again to quickly bring up the tray to automatically raise the water, and then write down the time on the display (absorption time, T). The meter will continue to operate for 30 seconds. The water tray automatically lowers, and another 30 seconds pass. When the display shows 20 seconds, record the height of the wet pad with an accuracy of 0.5 mm (wet height). The sample holder is removed, the wet pad is transferred onto the balance to measure the wet mass, and the water tap is closed. The specific absorption rate (s / g) is calculated as T / dry weight. Specific capacity (g / g) is calculated as (wet weight - dry weight) / dry weight. The wet volume (cm 3 / g) is calculated as [19.64 cm 2 × wet height / 3] / 10. Dry volume is calculated as [19.64 cm 2 × dry height / 3] / 10. The comparative standard for comparison with a fiber treated with a surfactant is an identical fiber without the addition of a surfactant.

Как правило, считается, что умягчители и разрыхлители часто имеются в продаже только как сложные смеси, а не как индивидуальные соединения. Хотя последующее обсуждение будет сосредоточено на преобладающих веществах, следует понимать, что на практике, как правило, используются имеющиеся в продаже смеси. Подходящие умягчители, разрыхлители и поверхностно-активные вещества хорошо известны специалистам в данной области техники и подробно описаны в литературе.As a rule, it is believed that softeners and disintegrants are often commercially available only as complex mixtures, and not as individual compounds. Although the following discussion will focus on the predominant substances, it should be understood that in practice, commercially available mixtures are generally used. Suitable emollients, disintegrants and surfactants are well known to those skilled in the art and are described in detail in the literature.

Подходящие поверхностно-активные вещества включают катионные поверхностно-активные вещества, анионные поверхностно-активные вещества и неионные поверхностно-активные вещества, которые не являются существенными для волокна. Согласно одному варианту осуществления, поверхностно-активное вещество представляет собой неионное поверхностно-активное вещество. Согласно одному варианту осуществления, поверхностно-активное вещество представляет собой катионное поверхностно-активное вещество. Согласно одному варианту осуществления, поверхностно-активное вещество представляет собой имеющее растительное происхождение поверхностно-активное вещество, такое как имеющая растительное происхождение жирная кислота, в том числе четвертичная аммониевая соль имеющей растительное происхождение жирной кислоты. Такие соединения включают DB999 и DB1009, которые поставляет компания Cellulose Solutions. Другие поверхностно-активные вещества могут представлять собой, но не ограничиваясь этим, этоксилированный нонилфенолэфир Berol 388 от компании Akzo Nobel.Suitable surfactants include cationic surfactants, anionic surfactants and nonionic surfactants that are not essential to the fiber. In one embodiment, the surfactant is a nonionic surfactant. In one embodiment, the surfactant is a cationic surfactant. In one embodiment, the surfactant is a plant derived surfactant, such as a plant derived fatty acid, including a quaternary ammonium salt of a plant derived fatty acid. Such connections include DB999 and DB1009, which are supplied by Cellulose Solutions. Other surfactants may include, but are not limited to, the ethoxylated nonylphenol ether Berol 388 from Akzo Nobel.

Можно использовать биоразлагающиеся умягчители. Примерные биоразлагающиеся катионные умягчители/разрыхлители описаны в патентах США №№ 5312522, 5415737, 5262007, 5264082 и 5223096, которые во всей своей полноте включаются в настоящий документ посредством ссылки. Эти соединения представляют собой биоразлагающиеся сложные диэфиры четвертичных аммониевых соединений, кватернизованные сложные аминоэфиры и произведенные из растительного масла биоразлагающиеся сложные эфиры, функционализированные хлоридом четвертичного аммония и хлоридом сложного диэфирдиэруцилдиметиламмония и являются примерами биоразлагающихся умягчителей.Biodegradable softeners may be used. Exemplary biodegradable cationic softeners / disintegrants are described in US Pat. These compounds are biodegradable quaternary ammonium diesters, quaternized amino esters, and biodegradable esters derived from vegetable oil functionalized with quaternary ammonium chloride and diester dierucyl dimethyl ammonium chloride and are examples of biodegradable softeners.

Поверхностно-активное вещество добавляется в количестве, составляющем вплоть до 8 фунтов на тонну, в том числе от 2 фунтов на тонну до 7 фунтов на тонну, в том числе от 4 фунтов на тонну до 7 фунтов на тонну, в том числе от 6 фунтов на тонну до 7 фунтов на тонну.Surfactant is added in amounts up to 8 pounds per ton, including from 2 pounds per ton to 7 pounds per ton, including from 4 pounds per ton to 7 pounds per ton, including from 6 pounds per ton up to 7 pounds per ton.

Поверхностно-активное вещество можно добавлять в любой точке перед тем, как изготавливаются рулоны, кипы или листы целлюлозы. Согласно одному варианту осуществления, поверхностно-активное вещество добавляется непосредственно перед напорным баком пресспата, в частности, на впуске первичного питающего насоса очищающего устройства.A surfactant can be added at any point before rolls, bales or pulp sheets are made. According to one embodiment, the surfactant is added directly in front of the pressurized pressurization tank, in particular at the inlet of the primary feed pump of the cleaning device.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, волокно имеет улучшенную фильтрационную способность по сравнению с таким же волокном без добавления поверхностно-активного вещества, когда оно используется в вискозном процессе. Например, фильтрационная способность вискозного раствора, содержащего волокно согласно настоящему изобретению, составляет, по меньшей мере, на 10% меньше, в том числе, по меньшей мере, на 15% меньше, в том числе, по меньшей мере, на 30% меньше, в том числе, по меньшей мере, на 40% меньше чем фильтрационная способность вискозного раствора, изготовленного таким же способом из идентичного волокна без поверхностно-активного вещества. Фильтрационная способность вискозного раствора измеряется следующим способом. Раствор помещают в резервуар, содержащий азот под давлением 27 фунтов на квадратный дюйм (0,1862 МПа) и имеющий снизу фильтрационное отверстие диаметром 1 и 3/16 дюйма (3,01625 см). Фильтрационное устройство составляют следующие элементы по направлению снаружи внутрь резервуара: перфорированный металлический диск, сетка из нержавеющей стали с размером ячеек 20 меш (0,853 мм), муслиновая ткань, фильтровальная бумага Whatman 54 и двухслойная плотная фланель с ворсистой стороной, направленной к содержимому резервуар. В течение 40 минут раствор фильтруется через фильтровальное устройство, а затем в течение следующих 140 минут (таким образом, что t = 0 в момент 40 минут) измеряется объем (масса) профильтрованного раствора с течением времени (координата X) и масса профильтрованной вискозы (координата Y), и наклон полученного графика представляет собой число фильтрации. Результаты записывают с интервалами по 10 минут. Сопоставимый стандарт для сравнения с волокном, обработанным поверхностно-активным веществом, представляет собой идентичное волокно без добавления поверхностно-активного вещества.According to one embodiment of the present invention, the fiber has an improved filtration capacity compared to the same fiber without the addition of a surfactant when used in a viscose process. For example, the filtration capacity of a viscose solution containing a fiber according to the present invention is at least 10% less, including at least 15% less, including at least 30% less including at least 40% less than the filtration capacity of a viscose solution made in the same way from an identical fiber without a surfactant. The filtration ability of a viscose solution is measured in the following way. The solution is placed in a tank containing nitrogen under a pressure of 27 psi (0.1862 MPa) and having a bottom filter hole with a diameter of 1 and 3/16 inch (3.01625 cm). The filtering device consists of the following elements from the outside into the tank: a perforated metal disk, a stainless steel mesh with a mesh size of 20 mesh (0.853 mm), muslin cloth, Whatman 54 filter paper and a two-layer dense flannel with a fleecy side facing the contents of the tank. For 40 minutes, the solution is filtered through a filter device, and then for the next 140 minutes (so that t = 0 at the time of 40 minutes), the volume (mass) of the filtered solution over time (coordinate X) and the mass of filtered viscose (coordinate Y), and the slope of the resulting graph is the filtering number. Results are recorded at intervals of 10 minutes. A comparable standard for comparison with a fiber treated with a surfactant is an identical fiber without the addition of a surfactant.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, волокно, обработанное поверхностно-активным веществом, согласно настоящему изобретению проявляет ограниченное увеличение удельной скорости абсорбции, составляющее, например, менее чем 30% при одновременном уменьшении фильтрационной способности, составляющим, например, по меньшей мере, 10%. Согласно одному варианту осуществления, волокно, обработанное поверхностно-активным веществом, проявляет увеличение удельной скорости абсорбции, составляющее менее чем 30%, и уменьшение фильтрационной способности, составляющее, по меньшей мере, 20%, в том числе, по меньшей мере, 30%, в том числе, по меньшей мере, 40%. Согласно еще одному варианту осуществления, волокно, обработанное поверхностно-активным веществом, проявляет увеличение удельной скорости абсорбции, составляющее менее чем 25% и уменьшение фильтрационной способности, составляющее, по меньшей мере, 10%, в том числе, по меньшей мере, приблизительно 20%, в том числе, по меньшей мере, 30%, в том числе, по меньшей мере, 40%. Согласно следующему варианту осуществления, волокно, обработанное поверхностно-активным веществом, проявляет увеличение удельной скорости абсорбции, составляющее менее чем 20%, и уменьшение фильтрационной способности, составляющее, по меньшей мере, 10%, в том числе, по меньшей мере, приблизительно 20%, в том числе, по меньшей мере, 30%, в том числе, по меньшей мере, 40%. Согласно еще одному варианту осуществления, волокно, обработанное поверхностно-активным веществом, проявляет увеличение удельной скорости абсорбции, составляющее менее чем 15%, и уменьшение фильтрационной способности, составляющее, по меньшей мере, 10%, в том числе, по меньшей мере, приблизительно 20%, в том числе, по меньшей мере, 30%, в том числе, по меньшей мере, 40%. Согласно следующему варианту осуществления, волокно, обработанное поверхностно-активным веществом, имеет увеличение удельной скорости абсорбции, составляющее менее чем 10%, и уменьшение фильтрационной способности, составляющее, по меньшей мере, 10%, в том числе, по меньшей мере, приблизительно 20%, в том числе, по меньшей мере, 30%, в том числе, по меньшей мере, 40%.According to one embodiment of the present invention, the surfactant treated fiber of the present invention exhibits a limited increase in specific absorption rate of, for example, less than 30%, while at the same time a decrease in filtration capacity of, for example, at least 10%. According to one embodiment, a fiber treated with a surfactant exhibits an increase in specific absorption rate of less than 30% and a decrease in filtration capacity of at least 20%, including at least 30%, including at least 40%. According to yet another embodiment, the fiber treated with the surfactant exhibits an increase in specific absorption rate of less than 25% and a decrease in filtration capacity of at least 10%, including at least about 20% , including at least 30%, including at least 40%. According to a further embodiment, the fiber treated with the surfactant exhibits an increase in specific absorption rate of less than 20% and a decrease in filtration capacity of at least 10%, including at least about 20% , including at least 30%, including at least 40%. According to another embodiment, the fiber treated with the surfactant exhibits an increase in the specific absorption rate of less than 15% and a decrease in filtration capacity of at least 10%, including at least about 20 %, including at least 30%, including at least 40%. According to a further embodiment, the fiber treated with a surfactant has an increase in specific absorption rate of less than 10% and a decrease in filtration capacity of at least 10%, including at least about 20% , including at least 30%, including at least 40%.

До настоящего времени введение катионного поверхностно-активного вещества в целлюлозу, используемую для изготовления вискозы, считалось вредным для изготовления вискозы. Катионные поверхностно-активные вещества прикрепляются к тем же центрам целлюлозы, с которыми должна реагировать щелочь, чтобы началось разложение целлюлозного волокна. Таким образом, в течение длительного времени считалось, что катионные материалы не следует использовать в целях предварительной обработки целлюлозы в случае волокон, используемых в изготовлении вискозы. Не намереваясь ограничиваться теорией, авторы считают, что поскольку волокна, изготовленные согласно настоящему изобретению, отличаются от волокон предшествующего уровня техники по своей форме, природе и химии, катионное поверхностно-активное вещество не связывается таким образом, как оно связывается с волокнами предшествующего уровня техники. Когда волокна согласно настоящему изобретению обрабатываются поверхностно-активным веществом согласно настоящему изобретению, волокна разделяются таким образом, что это улучшает проникновение щелочи и фильтрующую способность. Таким образом, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, волокна можно использовать в качестве замены дорогостоящего хлопкового или сульфитного волокна в большей степени, чем необработанное волокно или волокно предшествующего уровня техники.To date, the incorporation of a cationic surfactant into the cellulose used to make viscose has been considered detrimental to the manufacture of viscose. Cationic surfactants are attached to the same centers of cellulose with which alkali must react in order for the decomposition of the cellulose fiber to begin. Thus, it has long been believed that cationic materials should not be used for the pretreatment of cellulose in the case of fibers used in the manufacture of viscose. Not intending to be limited by theory, the authors believe that since the fibers made according to the present invention differ from the prior art fibers in their form, nature and chemistry, the cationic surfactant does not bind in the same way as it binds to the prior art fibers. When the fibers of the present invention are treated with the surfactant of the present invention, the fibers are separated so as to improve alkali penetration and filtering ability. Thus, according to one embodiment of the present invention, fibers can be used as a replacement for expensive cotton or sulphite fibers to a greater extent than untreated or prior art fiber.

Введение поверхностно-активного вещества в волокно согласно настоящему изобретению улучшает эксплуатационные характеристики волокна, изготовленного из распушенной целлюлозы. В частности, поверхностно-активное вещество может уменьшать число узлов, которые могут образовываться между волокнами, и, таким образом, улучшается изготовление изделия методом пневмоукладки или пневмоформования. Поверхностно-активное вещество также улучшает структуру изделия из распушенной целлюлозы. Поскольку волокна проявляют уменьшенное сродство по отношению друг к другу, уменьшается образование агрегатов. Кроме того, уменьшение числа узлов также приводит к уменьшению расхода энергии в течение разделения на волокна и распушения целлюлозы.The incorporation of a surfactant into a fiber according to the present invention improves the performance of a fiber made from fluff pulp. In particular, a surfactant can reduce the number of nodes that can be formed between the fibers, and thus, manufacturing of the product by pneumatic stacking or pneumoforming is improved. The surfactant also improves the structure of the fluff pulp product. Since the fibers exhibit reduced affinity for each other, aggregate formation is reduced. In addition, a decrease in the number of nodes also leads to a reduction in energy consumption during fiber separation and cellulose fluffing.

Использование поверхностно-активного вещества также влияет на физические характеристики изделий, изготовленных из обработанного волокна. Волокно, в котором содержится поверхностно-активное вещество или разрыхлитель, будет проявлять уменьшение прочности сетки на разрыв и улучшение пригодности к тиснению. Побочный эффект использования поверхностно-активного вещества для обработки волокон, которые будут использоваться в абсорбирующих изделиях заключается в том, что поверхностно-активное вещество может уменьшать число центров, пригодных для образования водородных связей, и, таким образом, снижает скорость абсорбции воды и суммарную емкость.The use of a surfactant also affects the physical characteristics of products made from treated fiber. Fiber containing a surfactant or disintegrant will exhibit a decrease in tensile strength of the mesh and an improvement in embossability. A side effect of using a surfactant to treat the fibers to be used in absorbent articles is that the surfactant can reduce the number of centers suitable for hydrogen bonding, and thus reduces the rate of water absorption and the total capacity.

Настоящее изобретение также предлагает способ уменьшения запаха, такого как запах выделений организма, например, запах мочи или крови. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается способ регулирования запаха, включающий изготовление модифицированного беленого сульфатного волокна согласно настоящему изобретению и нанесение ароматизирующего вещества на беленое сульфатное волокно таким образом, что содержащееся в атмосфере количество ароматизирующего вещества уменьшается по сравнению с содержащимся в атмосфере количеством ароматизирующего вещества после нанесения эквивалентного количества ароматизирующего вещества на эквивалентную массу стандартного сульфатного волокна. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается способ регулирования запаха, включающий ингибирование бактериального образования запаха. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается способ регулирования запаха, включающий абсорбцию ароматизирующих веществ, таких как азотистые ароматизирующие вещества, на модифицированном сульфатном волокне. При использовании в настоящем документе термин «азотистые ароматизирующие вещества» следует понимать как означающий ароматизирующие вещества, в молекулах которых содержится, по меньшей мере, один атом азота.The present invention also provides a method for reducing odor, such as the smell of body secretions, such as the smell of urine or blood. According to some embodiments of the present invention, there is provided a method for controlling an odor comprising producing a modified bleached sulfate fiber according to the present invention and applying a flavoring agent to a bleached sulfate fiber so that the amount of flavoring agent in the atmosphere is reduced compared to the amount of flavoring agent in the atmosphere after applying an equivalent amount of flavoring agent to an equivalent tape mass of standard sulfate fiber. According to some embodiments of the present invention, there is provided a method for controlling odor, comprising inhibiting the bacterial formation of odor. According to some embodiments of the present invention, there is provided a method for controlling odor comprising absorbing flavoring agents, such as nitrogenous flavoring agents, on a modified sulfate fiber. As used herein, the term “nitrogenous flavoring agents” is to be understood as meaning flavoring substances in the molecules of which contain at least one nitrogen atom.

Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, способ уменьшения запаха включает изготовление модифицированного целлюлозного волокна согласно настоящему изобретению и нанесение ароматизирующего вещества, такого как азотистое соединение, например, аммиак, или микроорганизмов, которые способны производить азотистое соединение, на модифицированное сульфатное волокно. Согласно некоторым вариантам осуществления, способ дополнительно включает изготовление распушенной целлюлозы из модифицированного целлюлозного волокна перед нанесением ароматизирующего вещества на модифицированное сульфатное волокно. Согласно некоторым вариантам осуществления, ароматизирующее вещество содержит бактерии, по меньшей мере, одного вида, которые способны производить азотистые соединения. Согласно некоторым вариантам осуществления, ароматизирующее вещество содержит азотистые соединения, такие как аммиак.According to at least one embodiment, the method of reducing odor comprises making a modified cellulosic fiber according to the present invention and applying a flavoring agent, such as a nitrogenous compound, for example ammonia, or microorganisms that are capable of producing a nitrogenous compound, onto a modified sulfate fiber. According to some embodiments, the method further comprises making fluff pulp from the modified cellulose fiber before applying the flavoring agent to the modified sulfate fiber. In some embodiments, the flavoring agent contains bacteria of at least one species that are capable of producing nitrogen compounds. In some embodiments, the flavoring agent contains nitrogen compounds, such as ammonia.

Согласно некоторым вариантам осуществления, способ уменьшения запаха дополнительно включает абсорбцию аммиака на модифицированном целлюлозном волокне. Согласно некоторым вариантам осуществления, способ уменьшения запаха дополнительно включает ингибирование бактериального производства аммиака. Согласно некоторым вариантам осуществления, способ ингибирования бактериального производства аммиака включает ингибирование роста бактерий, Согласно некоторым вариантам осуществления, способ ингибирования бактериального производства аммиака включает ингибирование бактериального синтеза мочевины.In some embodiments, the odor reduction method further comprises absorbing ammonia on the modified cellulose fiber. In some embodiments, the odor reduction method further comprises inhibiting the bacterial production of ammonia. In some embodiments, a method of inhibiting the bacterial production of ammonia comprises inhibiting the growth of bacteria. In some embodiments, a method of inhibiting the bacterial production of ammonia comprises inhibiting bacterial synthesis of urea.

Согласно некоторым вариантам осуществления, способ уменьшения запаха включает объединение модифицированного целлюлозного волокна и, по меньшей мере, еще одного средства для уменьшения запаха и последующее нанесение ароматизирующего вещества на модифицированное целлюлозное волокно объединенного со средством для уменьшения запаха.According to some embodiments, the odor reduction method comprises combining the modified cellulose fiber and at least one odor reducing agent and then applying a flavoring agent to the modified cellulose fiber combined with the odor reducing agent.

Примерные регулирующие запах вещества являются известными в технике и включают, например, уменьшающие запах вещества, маскирующие запах вещества, биоциды, ферменты и ингибиторы уреазы. Например, модифицированное целлюлозное волокно можно объединять, по меньшей мере, с одним регулирующим запах веществом, в качестве которого выбирают цеолиты, активированный уголь, диатомовая земля, циклодекстрины, глина, хелатообразующие вещества, такие как вещества, содержащие ионы металлов, такие как ионы меди, серебра или цинка, ионообменные смолы, противобактериальные или противомикробные полимеры и/или ароматизаторы.Exemplary odor control agents are known in the art and include, for example, odor reducing agents, odor masking agents, biocides, enzymes and urease inhibitors. For example, a modified cellulose fiber can be combined with at least one odor control substance, which is selected as zeolites, activated carbon, diatomaceous earth, cyclodextrins, clay, chelating agents, such as substances containing metal ions, such as copper ions, silver or zinc, ion exchange resins, antibacterial or antimicrobial polymers and / or flavors.

Согласно некоторым вариантам осуществления, с модифицированным целлюлозным волокном объединяется, по меньшей мере, один суперабсорбирующий полимер (SAP). Согласно некоторым вариантам осуществления, SAP может представлять собой регулирующее запах вещество. Примеры SAP, которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, включают, но не ограничиваются этим, Hysorb™, который продает компания BASF, Aqua Keep®, который продает компания Sumitomo, и FAVOR®, который продает компания Evonik.In some embodiments, at least one superabsorbent polymer (SAP) is combined with a modified cellulosic fiber. In some embodiments, the SAP may be an odor control agent. Examples of SAP that can be used in accordance with the present invention include, but are not limited to, Hysorb ™, which is sold by BASF, Aqua Keep®, which is sold by Sumitomo, and FAVOR®, which is sold by Evonik.

II. Сульфатные волокнаII. Sulfate fibers

В настоящем документе упоминаются «стандартные, «обычные» или «традиционные», сульфатные волокна, сульфатные беленые волокна, сульфатная целлюлоза или сульфатная беленая целлюлоза. Такие волокна или целлюлоза часто описываются как исходная точка для определения улучшенных свойств материалов согласно настоящему изобретению. При использовании в настоящем документе эти термины являются взаимозаменяемыми и означают волокна или целлюлозу, которые являются идентичными по составу и обрабатываются аналогичным образом по сравнению с заданными волокнами или целлюлозой без осуществления какого-либо окисления, в том числе отдельно или перед одной или несколькими процедурами обработки щелочью или кислотой (т. е. обрабатываются стандартным или традиционным образом). При использовании в настоящем документе термин «модифицированное» означает волокно, которое подвергается окислительной обработке, в том числе отдельно или перед одной или несколькими процедурами обработки щелочью или кислотой.This document refers to "standard," ordinary "or" traditional "sulphate fibers, sulphate bleached fibers, sulphate pulp or sulphate bleached pulp. Such fibers or cellulose are often described as a starting point for determining the improved properties of the materials of the present invention. As used herein, these terms are used interchangeably and mean fibers or cellulose that are identical in composition and treated in the same way as specified fibers or cellulose without undergoing any oxidation, including separately or before one or more alkali treatment procedures. or acid (i.e., processed in a standard or traditional way). As used herein, the term “modified” means a fiber that undergoes an oxidative treatment, including separately or before one or more alkali or acid treatment procedures.

Физические характеристики (например, длина волокна и вязкость) модифицированного целлюлозного волокна, которые упоминаются в настоящем описании, измеряются в соответствии с протоколами, представленными в разделе «Примеры».The physical characteristics (eg, fiber length and viscosity) of the modified cellulose fiber, which are referred to in the present description, are measured in accordance with the protocols presented in the "Examples" section.

Настоящее изобретение предлагает сульфатное волокно, имеющее низкую и сверхнизкую вязкость. Если не определяется другое условие, термин «вязкость» при использовании в настоящем документе означает измеренную капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора согласно процедуре TAPPI T230-om99, как представлено в протоколах. Модифицированное сульфатное волокно согласно настоящему изобретению проявляет уникальные характеристики, которые представляют собой показатели осуществленных химических модификаций волокна. Более конкретно, волокно согласно настоящему изобретению проявляет характеристики, которые аналогичны характеристикам стандартного сульфатного волокна, таким как длина и степень помола, но также оно проявляет некоторые весьма отличные характеристики, которые определяет увеличение числа функциональных групп, которые содержатся в модифицированном волокне. Это модифицированное волокно проявляет уникальные характеристики, когда оно подвергается вышеупомянутому исследованию методом TAPPI для измерения вязкости. В частности, в вышеупомянутом исследовании методом TAPPI на волокно воздействует щелочное вещество в качестве части метода исследования. Воздействие щелочи на модифицированное волокно, как описано выше, заставляет модифицированное волокно гидролизоваться иным путем, чем стандартное сульфатное волокно, и, таким образом, измеренная вязкость, как правило, оказывается ниже, чем вязкость стандартного сульфатного волокна. Соответственно, специалист в данной области техники должен понимать, что на измеряемые значения вязкости может повлиять способ измерения вязкости. Для целей настоящего изобретения значения вязкости, которые упоминаются в настоящем документе как измеренные вышеупомянутым методом TAPPI, представляют собой вязкость сульфатного волокна, используемую для вычисления степени полимеризации волокна.The present invention provides a sulfate fiber having a low and ultra low viscosity. Unless otherwise specified, the term “viscosity,” as used herein, means the viscosity of a 0.5% solution measured by the capillary method using CED according to the TAPPI T230-om99 procedure, as presented in the protocols. The modified sulfate fiber according to the present invention exhibits unique characteristics that are indicative of chemical modifications made to the fiber. More specifically, the fiber according to the present invention exhibits characteristics that are similar to those of a standard sulfate fiber, such as length and degree of milling, but it also exhibits some very distinct characteristics that determine the increase in the number of functional groups contained in the modified fiber. This modified fiber exhibits unique characteristics when it is subjected to the aforementioned TAPPI test for viscosity measurement. In particular, in the aforementioned TAPPI study, an alkaline substance acts on the fiber as part of the research method. The effect of alkali on the modified fiber, as described above, causes the modified fiber to hydrolyze in a different way than standard sulfate fiber, and thus the measured viscosity is generally lower than the viscosity of standard sulfate fiber. Accordingly, one skilled in the art should understand that the viscosity measurement method may influence the measured viscosity values. For the purposes of the present invention, the viscosity values that are referred to herein as measured by the aforementioned TAPPI method are the sulfate fiber viscosity used to calculate the degree of fiber polymerization.

Если не определяется другое условие, термин «степень полимеризации» при использовании в настоящем документе означает среднемассовую степень полимеризации (DPw), вычисленную по результатам измерения капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора согласно методу TAPPI T230-om99. См., например, материалы «Конференция Cellucon по химии и обработке древесных и растительных волокнистых материалов», 1994 г., протокол исследования 8, с. 155, под ред. J. F. Kennedy и др., издательство Woodhead Publishing Ltd., Abington Hall, Abinton, Кембридж, CBI 6AH, Англия. Термином «низкая степень полимеризации» обозначается степень полимеризации, составляющая от приблизительно 1160 до приблизительно 1860, или вязкость, составляющая от приблизительно 7 до приблизительно 13 мПа⋅с. Термином «имеющие сверхнизкую степень полимеризации волокна» обозначаются волокна, у которых степень полимеризации составляет от приблизительно 350 до приблизительно 1160, или вязкость составляет от приблизительно 3 до приблизительно 7 мПа⋅с.Unless otherwise specified, the term “degree of polymerization,” as used herein, means the weight average degree of polymerization (DPw) calculated from capillary measurements using the CED viscosity of a 0.5% solution according to TAPPI T230-om99. See, for example, Cellucon Conference on the Chemistry and Processing of Wood and Plant Fiber Materials, 1994, Study Protocol 8, p. 155, ed. J. F. Kennedy et al., Woodhead Publishing Ltd., Abington Hall, Abinton, Cambridge, CBI 6AH, England. The term "low degree of polymerization" refers to a degree of polymerization of from about 1160 to about 1860, or a viscosity of from about 7 to about 13 mPa · s. The term "ultra-low polymerization fibers" refers to fibers in which the polymerization degree is from about 350 to about 1160, or the viscosity is from about 3 to about 7 mPa.s.

Не намереваясь ограничиваться теорией, авторы считают, что волокно согласно настоящему изобретению характеризует искусственная степень полимеризации, когда степень полимеризации вычисляется по результатам измерения вязкости с помощью CED согласно методу TAPPI T230-om99. В частности, авторы считают, что каталитическая окислительная обработка волокна согласно настоящему изобретению не разрушает целлюлозу в такой степени, которую показывает измеренная степень полимеризации, но вместо этого в значительной степени проявляется эффект раскрытия связей и введения заместителей, которые делают целлюлозу более реакционноспособной, и целлюлозная цепь не разрушается. Кроме того, авторы считают, что исследование вязкости с помощью CED методом TAPPI T230-om99, которое начинается с добавления щелочи, производит эффект разрыва целлюлозной цепи в новых реакционных центрах, и в результате этого получается целлюлозный полимер, который имеет значительно большее число коротких сегментов, чем присутствовали в волокне в состоянии перед исследованием. Это подтверждается тем, что длина волокна не изменяется в значительной степени в процессе изготовления.Not intending to be limited by theory, the authors believe that the fiber according to the present invention characterizes the artificial degree of polymerization, when the degree of polymerization is calculated by measuring the viscosity using CED according to the TAPPI method T230-om99. In particular, the authors believe that the catalytic oxidative treatment of the fiber according to the present invention does not destroy the cellulose to the extent shown by the measured degree of polymerization, but instead, the effect of opening bonds and introducing substituents that make the cellulose more reactive and the cellulose chain is largely manifested. not destroyed. In addition, the authors believe that the TAPPI T230-om99 CED viscosity study, which begins with the addition of alkali, produces the effect of breaking the cellulose chain in the new reaction centers, and as a result a cellulose polymer that has a significantly larger number of short segments than were present in the fiber in the state before the study. This is confirmed by the fact that the fiber length does not change significantly during the manufacturing process.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно имеет степень полимеризации, составляющую от приблизительно 350 до приблизительно 1860. Согласно некоторым вариантам осуществления, степень полимеризации составляет от приблизительно 710 до приблизительно 1860. Согласно некоторым вариантам осуществления, степень полимеризации составляет от приблизительно 350 до приблизительно 910. Согласно некоторым вариантам осуществления, степень полимеризации составляет от приблизительно 350 до приблизительно 1160. Согласно некоторым вариантам осуществления, степень полимеризации составляет от приблизительно 1160 до приблизительно 1860. Согласно некоторым вариантам осуществления, степень полимеризации составляет менее чем 1860, менее чем 1550, менее чем 1300, менее чем 820 или менее чем 600.In some embodiments, the modified cellulose fiber has a polymerization degree of from about 350 to about 1860. In some embodiments, the polymerization degree is from about 710 to about 1860. In some embodiments, the polymerization degree is from about 350 to about 910. In some embodiments, the degree of polymerization is from about 350 to about 1160. According to ome embodiments, the degree of polymerization is from about 1160 to about 1860. In some embodiments, the degree of polymerization is less than 1860, less than 1550, less than 1300, less than 820 or less than 600.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно имеет вязкость, составляющую от приблизительно 3,0 мПа⋅с до приблизительно 13 мПа⋅с. Согласно некоторым вариантам осуществления, вязкость составляет от приблизительно 4,5 мПа⋅с до приблизительно 13 мПа⋅с. Согласно некоторым вариантам осуществления, вязкость составляет от приблизительно 3,0 мПа⋅с до приблизительно 5,5 мПа⋅с. Согласно некоторым вариантам осуществления, вязкость составляет от приблизительно 3,0 мПа⋅с до приблизительно 7 мПа⋅с. Согласно некоторым вариантам осуществления, вязкость составляет от приблизительно 7 мПа⋅с до приблизительно 13 мПа⋅с. Согласно некоторым вариантам осуществления, вязкость составляет менее чем 13 мПа⋅с, менее чем 10 мПа⋅с, менее чем 8 мПа⋅с, менее чем 5 мПа⋅с или менее чем 4 мПа⋅с.In some embodiments, the modified cellulosic fiber has a viscosity of about 3.0 mPa.s. to about 13 mPa.s. In some embodiments, the viscosity is from about 4.5 mPa⋅s to about 13 mPa⋅s. In some embodiments, the viscosity is from about 3.0 mPa · s to about 5.5 mPa · s. In some embodiments, the viscosity is from about 3.0 mPa · s to about 7 mPa · s. In some embodiments, the viscosity is from about 7 mPa.s to about 13 mPa.s In some embodiments, the viscosity is less than 13 mPa⋅s, less than 10 mPa⋅s, less than 8 mPa⋅s, less than 5 mPa⋅s, or less than 4 mPa⋅s.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное сульфатное волокно сохраняет свою степень помола в течение процесса отбеливания. Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно имеет «степень помола», составляющую, по меньшей мере, приблизительно 690 мл, например, по меньшей мере, приблизительно 700 мл, или приблизительно 710 мл, или приблизительно 720 мл или приблизительно 730 мл.According to some embodiments of the present invention, the modified sulfate fiber retains its degree of grinding during the bleaching process. In some embodiments, the modified cellulosic fiber has a “milling degree” of at least about 690 ml, for example at least about 700 ml, or about 710 ml, or about 720 ml, or about 730 ml.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное сульфатное волокно Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное сульфатное волокно сохраняет свою длину волокна в течение процесса отбеливания.According to some embodiments of the present invention, the modified sulfate fiber According to some embodiments, the modified sulfate fiber retains its fiber length during the bleaching process.

Согласно некоторым вариантам осуществления, когда модифицированное целлюлозное волокно представляет собой хвойное волокно, модифицированное целлюлозное волокно имеет среднюю длину волокна, которая измеряется в соответствии с протокол исследования 12, как описано ниже в разделе «Примеры», и которая составляет приблизительно 2 мм или более. Согласно некоторым вариантам осуществления, средняя длина волокна составляет не более чем приблизительно 3,7 мм. Согласно некоторым вариантам осуществления, средняя длина волокна составляет, по меньшей мере, приблизительно 2,2 мм, приблизительно 2,3 мм, приблизительно 2,4 мм, приблизительно 2,5 мм, приблизительно 2,6 мм, приблизительно 2,7 мм, приблизительно 2,8 мм, приблизительно 2,9 мм, приблизительно 3,0 мм, приблизительно 3,1 мм, приблизительно 3,2 мм, приблизительно 3,3 мм, приблизительно 3,4 мм, приблизительно 3,5 мм, приблизительно 3,6 мм или приблизительно 3,7 мм. Согласно некоторым вариантам осуществления, средняя длина волокна составляет от приблизительно 2 мм до приблизительно 3,7 мм или от приблизительно 2,2 мм до приблизительно 3,7 мм.In some embodiments, when the modified cellulosic fiber is coniferous fiber, the modified cellulosic fiber has an average fiber length that is measured in accordance with study protocol 12, as described in the Examples section below, and which is approximately 2 mm or more. In some embodiments, the average fiber length is not more than about 3.7 mm. In some embodiments, the average fiber length is at least about 2.2 mm, about 2.3 mm, about 2.4 mm, about 2.5 mm, about 2.6 mm, about 2.7 mm, approximately 2.8 mm, approximately 2.9 mm, approximately 3.0 mm, approximately 3.1 mm, approximately 3.2 mm, approximately 3.3 mm, approximately 3.4 mm, approximately 3.5 mm, approximately 3 6 mm or approximately 3.7 mm. In some embodiments, the average fiber length is from about 2 mm to about 3.7 mm, or from about 2.2 mm to about 3.7 mm.

Согласно некоторым вариантам осуществления, когда модифицированное целлюлозное волокно представляет собой лиственное волокно, модифицированное целлюлозное волокно имеет среднюю длину волокна, составляющую от приблизительно 0,75 до приблизительно 1,25 мм. Например, средняя длина волокна может составлять, по меньшей мере, приблизительно 0,85 мм, в том числе приблизительно 0,95 мм, или приблизительно 1,05 мм, или приблизительно 1,15 мм.In some embodiments, when the modified cellulosic fiber is hardwood fiber, the modified cellulosic fiber has an average fiber length of about 0.75 to about 1.25 mm. For example, the average fiber length may be at least about 0.85 mm, including about 0.95 mm, or about 1.05 mm, or about 1.15 mm.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное сульфатное волокно имеет белизну, эквивалентную белизне стандартного сульфатного волокна. Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно имеет белизну, составляющую, по меньшей мере, 85, 86, 87, 88, 89 или 90 по стандарту ISO. Согласно некоторым вариантам осуществления, белизна составляет не более чем приблизительно 92. Согласно некоторым вариантам осуществления, белизна составляет от приблизительно 85 до приблизительно 92, или от приблизительно 86 до приблизительно 90, или от приблизительно 87 до приблизительно 90, или от приблизительно 88 до приблизительно 90.According to some embodiments of the present invention, the modified sulfate fiber has a whiteness equivalent to that of a standard sulfate fiber. In some embodiments, the modified cellulosic fiber has a whiteness of at least 85, 86, 87, 88, 89, or 90 according to the ISO standard. In some embodiments, the whiteness is no more than about 92. In some embodiments, the whiteness is from about 85 to about 92, or from about 86 to about 90, or from about 87 to about 90, or from about 88 to about 90 .

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное целлюлозное волокно является более пригодным к сжатию и/или тиснению, чем стандартное сульфатное волокно. Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно можно использовать, чтобы изготавливать структуры, которые имеют меньшую толщину и/или более высокую плотность, чем структуры, изготовленные с использованием эквивалентных количеств стандартного сульфатного волокна.According to some embodiments of the present invention, the modified cellulosic fiber is more compressible and / or embossable than standard sulfate fiber. In some embodiments, the modified cellulosic fiber can be used to make structures that are thinner and / or higher in density than structures made using equivalent amounts of standard sulfate fiber.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное целлюлозное волокно можно сжимать до плотности, составляющей, по меньшей мере, приблизительно 0,21 г/см3, например, приблизительно 0,22 г/см3, или приблизительно 0,23 г/см3, или приблизительно 0,24 г/см3. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное целлюлозное волокно можно сжимать до плотности, составляющей от приблизительно 0,21 до приблизительно 0,24 г/см3. Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, модифицированное целлюлозное волокно настоящего изобретения при манометрическом давлении сжатия, составляющем 20 фунтов на квадратный дюйм (0,1379 МПа), имеет плотность, составляющую от приблизительно 0,21 до приблизительно 0,24 г/см3.According to some embodiments of the present invention, the modified cellulosic fiber can be compressed to a density of at least about 0.21 g / cm 3 , for example, about 0.22 g / cm 3 , or about 0.23 g / cm 3 , or approximately 0.24 g / cm 3 . According to some embodiments of the present invention, the modified cellulosic fiber can be compressed to a density of about 0.21 to about 0.24 g / cm 3 . According to at least one embodiment, the modified cellulosic fiber of the present invention at a gauge compression pressure of 20 psi (0.1379 MPa) has a density of from about 0.21 to about 0.24 g / cm 3 .

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное целлюлозное волокно при манометрическом давлении сжатия, составляющем приблизительно 5 фунтов на квадратный дюйм (0,03447 МПа), имеет плотность, составляющую от приблизительно 0,110 до приблизительно 0,114 г/см3. Например, модифицированное целлюлозное волокно согласно настоящему изобретению при манометрическом давлении сжатия, составляющем приблизительно 5 фунтов на квадратный дюйм (0,03447 МПа), может иметь плотность, составляющую, по меньшей мере, приблизительно 0,110 г/см3, например, по меньшей мере, приблизительно 0,112 г/см3, или приблизительно 0,113 г/см3, или приблизительно 0,114 г/см3.According to some embodiments of the present invention, the modified cellulosic fiber at a gauge compression pressure of about 5 psi (0.03447 MPa) has a density of about 0.110 to about 0.114 g / cm 3 . For example, the modified cellulosic fiber according to the present invention at a gauge compression pressure of approximately 5 psi (0.03447 MPa) may have a density of at least about 0.110 g / cm 3 , for example at least about 0.112 g / cm 3 , or about 0.113 g / cm 3 , or about 0.114 g / cm 3 .

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное целлюлозное волокно при манометрическом давлении сжатия, составляющем приблизительно 10 фунтов на квадратный дюйм (0,06895 МПа), имеет плотность составляющую от приблизительно 0,130 до приблизительно 0,155 г/см3. Например, модифицированное целлюлозное волокно согласно настоящему изобретению при манометрическом давлении сжатия, составляющем приблизительно 10 фунтов на квадратный дюйм (0,06895 МПа), может иметь плотность, составляющую, по меньшей мере, приблизительно 0,130 г/см3, например, по меньшей мере, приблизительно 0,135 г/см3, или приблизительно 0,140 г/см3, или приблизительно 0,145 г/см3, или приблизительно 0,150 г/см3.According to some embodiments of the present invention, the modified cellulosic fiber at a gauge compression pressure of about 10 psi (0.06895 MPa) has a density of about 0.130 to about 0.155 g / cm 3 . For example, the modified cellulose fiber according to the present invention at a gauge compression pressure of approximately 10 psi (0.06895 MPa) may have a density of at least about 0.130 g / cm 3 , for example at least about 0.135 g / cm 3 , or about 0.140 g / cm 3 , or about 0.145 g / cm 3 , or about 0.150 g / cm 3 .

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное целлюлозное волокно можно сжимать до плотности, составляющей, по меньшей мере, приблизительно на 8% более чем плотность стандартного сульфатного волокна. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное целлюлозное волокно иметь плотность, которая превышает плотность стандартного сульфатного волокна, и соответствующая разность составляет от приблизительно 8% до приблизительно 16%, например, от приблизительно 10% до приблизительно 16%, или от приблизительно 12% до приблизительно 16%, или от приблизительно 13% до приблизительно 16%, или от приблизительно 14% до приблизительно 16%, или от приблизительно 15% до приблизительно 16%.According to some embodiments of the present invention, the modified cellulosic fiber can be compressed to a density of at least about 8% more than the density of a standard sulfate fiber. According to some embodiments of the present invention, the modified cellulose fiber has a density that is higher than the density of a standard sulfate fiber, and the corresponding difference is from about 8% to about 16%, for example, from about 10% to about 16%, or from about 12% to about 16%, or from about 13% to about 16%, or from about 14% to about 16%, or from about 15% to about 16%.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное сульфатное волокно имеет повышенное содержание карбоксильных групп по отношению к стандартному сульфатному волокну.According to some embodiments of the present invention, the modified sulfate fiber has an increased content of carboxyl groups relative to standard sulfate fiber.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно имеет содержание карбоксильных групп, составляющее от приблизительно 2 мэкв/100 г до приблизительно 9 мэкв/100 г. Согласно некоторым вариантам осуществления, содержание карбоксильных групп составляет от приблизительно 3 мэкв/100 г до приблизительно 8 мэкв/100 г. Согласно некоторым вариантам осуществления, содержание карбоксильных групп составляет приблизительно 4 мэкв/100 г. Согласно некоторым вариантам осуществления, содержание карбоксильных групп составляет, по меньшей мере, приблизительно 2 мэкв/100 г, например, по меньшей мере, приблизительно 2,5 мэкв/100 г, например, по меньшей мере, приблизительно 3,0 мэкв/100 г, например, по меньшей мере, приблизительно 3,5 мэкв/100 г, например, по меньшей мере, приблизительно 4,0 мэкв/100 г, например, по меньшей мере, приблизительно 4,5 мэкв/100 г, или, например, по меньшей мере, приблизительно 5,0 мэкв/100 г.In some embodiments, the modified cellulose fiber has a carboxyl group content of about 2 meq / 100 g to about 9 meq / 100 g. In some embodiments, the carboxy group content is about 3 meq / 100 g to about 8 meq / 100 g. In some embodiments, the carboxyl group content is about 4 meq / 100 g. In some embodiments, the carboxyl group content is, p at least about 2 meq / 100 g, for example at least about 2.5 meq / 100 g, for example at least about 3.0 meq / 100 g, for example at least about 3, 5 meq / 100 g, for example at least about 4.0 meq / 100 g, for example at least about 4.5 meq / 100 g, or, for example, at least about 5.0 meq / 100 g

Модифицированное сульфатное волокно согласно настоящему изобретению имеет повышенное содержание альдегидных групп по отношению к стандартному беленому сульфатному волокну. Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное сульфатное волокно имеет содержание альдегидных групп, составляющее от приблизительно 1 мэкв/100 г до приблизительно 9 мэкв/100 г. Согласно некоторым вариантам осуществления, содержание альдегидных групп составляет, по меньшей мере, приблизительно 1,5 мэкв/100 г, приблизительно 2 мэкв/100 г, приблизительно 2,5 мэкв/100 г, приблизительно 3,0 мэкв/100 г, приблизительно 3,5 мэкв/100 г, приблизительно 4,0 мэкв/100 г, приблизительно 4,5 мэкв/100 г, или приблизительно 5,0 мэкв/100 г, или, по меньшей мере, приблизительно 6,5 мэкв, или, по меньшей мере, приблизительно 7,0 мэкв.The modified sulfate fiber according to the present invention has an increased content of aldehyde groups with respect to standard bleached sulfate fiber. In some embodiments, the modified sulfate fiber has an aldehyde group content of about 1 meq / 100 g to about 9 meq / 100 g. In some embodiments, the aldehyde group content is at least about 1.5 meq / 100 g, approximately 2 meq / 100 g, approximately 2.5 meq / 100 g, approximately 3.0 meq / 100 g, approximately 3.5 meq / 100 g, approximately 4.0 meq / 100 g, approximately 4.5 meq / 100 g, or approximately 5.0 meq / 100 g, or at least approximate at least 6.5 meq, or at least about 7.0 meq.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно имеет соотношение суммарного содержания альдегидных групп и содержания карбоксильных групп, составляющее более чем приблизительно 0,3, в том числе более чем приблизительно 0,5, в том числе более чем приблизительно 1, в том числе более чем приблизительно 1,4. согласно некоторым вариантам осуществления, соотношение суммарного содержания альдегидных групп и содержания карбоксильных групп составляет от приблизительно 0,3 до приблизительно 1,5. Согласно некоторым вариантам осуществления, данное соотношение составляет от приблизительно 0,3 до приблизительно 0,5. Согласно некоторым вариантам осуществления, данное соотношение составляет от приблизительно 0,5 до приблизительно 1. Согласно некоторым вариантам осуществления, данное соотношение составляет от приблизительно 1 до приблизительно 1,5.In some embodiments, the modified cellulosic fiber has a ratio of total aldehyde groups to carboxyl groups of more than about 0.3, including more than about 0.5, including more than about 1, including more than approximately 1.4. in some embodiments, the ratio of the total content of aldehyde groups to the content of carboxyl groups is from about 0.3 to about 1.5. In some embodiments, the ratio is from about 0.3 to about 0.5. In some embodiments, this ratio is from about 0.5 to about 1. In some embodiments, this ratio is from about 1 to about 1.5.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное сульфатное волокно имеет более высокий индекс изгиба и извитости, чем стандартное сульфатное волокно. Модифицированное сульфатное волокно согласно настоящему изобретению имеет индекс изгиба в интервале от приблизительно 1,3 до приблизительно 2,3. Например, индекс изгиба может находиться в интервале от приблизительно 1,5 до приблизительно 2,3, или от приблизительно 1,7 до приблизительно 2,3 или от приблизительно 1,8 до приблизительно 2,3, или от приблизительно 2,0 до приблизительно 2,3. Модифицированное сульфатное волокно согласно настоящему изобретению может иметь взвешенный по длине индекс извитости, составляющий от приблизительно 0,11 до приблизительно 0,23, в том числе от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,2.In some embodiments, the modified sulfate fiber has a higher bending and crimping index than standard sulfate fiber. The modified sulfate fiber of the present invention has a bending index in the range of about 1.3 to about 2.3. For example, the bend index may range from about 1.5 to about 2.3, or from about 1.7 to about 2.3, or from about 1.8 to about 2.3, or from about 2.0 to about 2,3. The modified sulfate fiber of the present invention may have a length-weighted crimp index of about 0.11 to about 0.23, including from about 0.15 to about 0.2.

Согласно некоторым вариантам осуществления, индекс кристалличности модифицированного сульфатного волокна уменьшается, и это уменьшение составляет от приблизительно 5% до приблизительно 20%, например, от приблизительно 10% до приблизительно 20%, или от приблизительно 15% до приблизительно 20% по отношению к индексу кристалличности стандартного сульфатного волокна.In some embodiments, the crystallinity index of the modified sulfate fiber is reduced, and this decrease is from about 5% to about 20%, for example, from about 10% to about 20%, or from about 15% to about 20% with respect to the crystallinity index standard sulfate fiber.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированная целлюлоза согласно настоящему изобретению имеет значение R10, составляющее от приблизительно 65% до приблизительно 85%, например, от приблизительно 70% до приблизительно 85%, или от приблизительно 75% до приблизительно 85%. Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное волокно согласно настоящему изобретению имеет значение R18, составляющее от приблизительно 75% до приблизительно 90%, например, от приблизительно 80% до приблизительно 90%, например, от приблизительно 80% до приблизительно 87%. Значения R18 и R10 описаны в методе TAPPI 235. Значение R10 представляет собой содержание остаточного нерастворенного материала, который остается после экстракции целлюлозы раствором, содержащим 10 мас. % щелочи, и значение R18 представляет собой содержание остаточного нерастворенного материала, который остается после экстракции целлюлозы раствором, содержащим 18 мас. % щелочи. Как правило, в 10% щелочном растворе гемицеллюлоза и имеющая химически разрушенную короткую цепь целлюлоза растворяются и выводятся в растворе. С другой стороны, как правило, в 18% щелочном растворе растворяется и удаляется только гемицеллюлоза. Таким образом, разность между значением R10 и значением R18 (R = R18 - R10) представляет собой количество химически разрушенных коротких цепей целлюлозы, которые присутствуют в образце целлюлозы.In some embodiments, the modified cellulose of the present invention has an R10 value of from about 65% to about 85%, for example, from about 70% to about 85%, or from about 75% to about 85%. In some embodiments, the modified fiber of the present invention has an R18 value of from about 75% to about 90%, for example, from about 80% to about 90%, for example, from about 80% to about 87%. The values of R18 and R10 are described in the TAPPI 235 method. The value of R10 represents the content of residual undissolved material that remains after the extraction of cellulose with a solution containing 10 wt. % alkali, and the value of R18 represents the content of residual undissolved material, which remains after the extraction of cellulose with a solution containing 18 wt. % alkali. Typically, in a 10% alkaline solution, hemicellulose and chemically broken short chain cellulose are dissolved and removed in solution. On the other hand, as a rule, only hemicellulose is dissolved and removed in an 18% alkaline solution. Thus, the difference between the R10 value and the R18 value (R = R18 - R10) represents the number of chemically broken short pulp chains that are present in the cellulose sample.

На основании одного или нескольких вышеупомянутых свойств, таких как индекс изгиба и извитости волокна, повышении содержания функциональных групп и степени кристалличности модифицированного сульфатного волокна специалист в данной области техники может предполагать, что модифицированное сульфатное волокно согласно настоящему изобретению будет иметь определенные характеристики, которыми не обладает стандартное сульфатное волокно. Например, авторы считают, что сульфатное волокно согласно настоящему изобретению может быть более гибким, чем стандартное сульфатное волокно, а также может растягиваться и/или сгибаться и/или проявлять упругость и/или увеличение капиллярность. Кроме того, не намереваясь ограничиваться теорией, авторы предполагают, что модифицированное сульфатное волокно может создавать физическую структуру, например, в распушенной целлюлозе, которая будет вызывать переплетение волокон и образование связей между волокнами, или переплетение материалов, прикрепленных к целлюлозе, таким образом, что эти материалы будут занимать относительно фиксированное пространственное положение в объеме целлюлозы, что задерживает их диспергирование. Кроме того, предполагается, по меньшей мере, вследствие уменьшенной кристалличности по отношению к стандартному сульфатному волокну, что модифицированное сульфатное волокно согласно настоящему изобретению будет мягче, чем стандартное сульфатное волокно, что повышает его применимость в изготовлении абсорбирующих изделий, например, таких как подгузники и перевязочные материалы.Based on one or more of the aforementioned properties, such as an index of fiber bending and crimping, an increase in functional groups and a degree of crystallinity of the modified sulfate fiber, one skilled in the art may assume that the modified sulfate fiber of the present invention will have certain characteristics that the standard does not have sulfate fiber. For example, the authors believe that the sulfate fiber according to the present invention may be more flexible than standard sulfate fiber, and may also stretch and / or bend and / or exhibit elasticity and / or increased capillarity. In addition, not intending to be limited by theory, the authors suggest that the modified sulfate fiber can create a physical structure, for example, in fluffy cellulose, which will cause the fibers to weave and form bonds between the fibers, or weave materials attached to the cellulose so that these the materials will occupy a relatively fixed spatial position in the cellulose volume, which delays their dispersion. In addition, it is assumed, at least due to the reduced crystallinity with respect to standard sulfate fiber, that the modified sulfate fiber according to the present invention will be softer than standard sulfate fiber, which increases its applicability in the manufacture of absorbent products, such as diapers and dressings materials.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно имеет растворимость в щелочи S10, составляющую от приблизительно 16% до приблизительно 30%, или от приблизительно 14% до приблизительно 16%. Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно имеет растворимость в щелочи S18, составляющую от приблизительно 14% до приблизительно 22%, или от приблизительно 14% до приблизительно 16%. Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно имеет ΔR (разность между значениями S10 и S18), составляющую приблизительно 2,9 или более. Согласно некоторым вариантам осуществления, разность ΔR составляет приблизительно 6,0 или более.In some embodiments, the modified cellulosic fiber has an alkali solubility S10 of about 16% to about 30%, or from about 14% to about 16%. In some embodiments, the modified cellulosic fiber has an S18 alkali solubility of from about 14% to about 22%, or from about 14% to about 16%. In some embodiments, the modified cellulose fiber has an ΔR (difference between S10 and S18) of about 2.9 or more. In some embodiments, the difference ΔR is about 6.0 or more.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное прочность волокна, мерой которой является разрывная длина во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимами, составляет от приблизительно 4 км до приблизительно 10 км, например, от приблизительно 5 км до приблизительно 8 км. Согласно некоторым вариантам осуществления, прочность волокна составляет, по меньшей мере, приблизительно 4 км, приблизительно 5 км, приблизительно 6 км, приблизительно 7 км, или приблизительно 8 км. Согласно некоторым вариантам осуществления, прочность волокна составляет от приблизительно 5 км до приблизительно 7 км, или от приблизительно 6 км до приблизительно 7 км.In some embodiments, the modified cellulosic strength of a fiber, the measure of which is the breaking length in the wet state at zero distance between the clamps, is from about 4 km to about 10 km, for example, from about 5 km to about 8 km. In some embodiments, the fiber strength is at least about 4 km, about 5 km, about 6 km, about 7 km, or about 8 km. In some embodiments, the fiber strength is from about 5 km to about 7 km, or from about 6 km to about 7 km.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное сульфатное волокно имеет свойства ограничения запаха. Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное сульфатное волокно способно уменьшать запах выделений организма, таких как моча или менструальная кровь. Согласно некоторым вариантам осуществления модифицированное сульфатное волокно абсорбирует аммиак. Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное сульфатное волокно ингибирует образование запаха бактериями, например, согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное сульфатное волокно ингибирует бактериальное производство аммиака.In some embodiments, the modified sulfate fiber has odor control properties. In some embodiments, the modified sulfate fiber is able to reduce the smell of body excretions such as urine or menstrual blood. In some embodiments, the modified sulfate fiber absorbs ammonia. In some embodiments, the modified sulfate fiber inhibits odor formation by bacteria, for example, in some embodiments, the modified sulfate fiber inhibits bacterial production of ammonia.

Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, модифицированное сульфатное волокно способно абсорбировать ароматизирующие вещества, такие как азотсодержащие ароматизирующие вещества, например, аммиак.According to at least one embodiment, the modified sulfate fiber is capable of absorbing flavoring agents, such as nitrogen-containing flavoring agents, for example, ammonia.

При использовании в настоящем документе термин «производящий запах» следует понимать как означающий химический материал, который имеет запах или аромат, или который способен взаимодействовать с обонятельными рецепторами, или этим термином обозначающий микроорганизмы, такие как бактерии, которые способны образовывать соединения, которые производят запах или аромат, например, бактерии, которыми производится мочевина.As used herein, the term “odor producing” is to be understood as meaning a chemical material that has a smell or aroma, or that is capable of interacting with olfactory receptors, or that term refers to microorganisms, such as bacteria, that are capable of forming compounds that produce an odor or aroma, for example, the bacteria that make urea.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное сульфатное волокно сокращает концентрацию аммиака в атмосфере более чем стандартное беленое сульфатное волокно сокращает концентрацию аммиака в атмосфере. Например, модифицированное сульфатное волокно может сокращать концентрацию аммиака в атмосфере посредством абсорбции, по меньшей мере, части образца аммиака, нанесенного на модифицированное сульфатное волокно, или посредством ингибирования бактериального производства аммиака. Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, модифицированное сульфатное волокно абсорбирует аммиак и ингибирует бактериальное производство аммиака.In some embodiments, the modified sulphate fiber reduces the concentration of ammonia in the atmosphere more than the standard bleached sulphate fiber reduces the concentration of ammonia in the atmosphere. For example, a modified sulfate fiber can reduce the concentration of ammonia in the atmosphere by absorbing at least a portion of the ammonia sample deposited on the modified sulfate fiber, or by inhibiting the bacterial production of ammonia. According to at least one embodiment, the modified sulfate fiber absorbs ammonia and inhibits the bacterial production of ammonia.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное сульфатное волокно уменьшает концентрацию аммиака в атмосфере, по меньшей мере, приблизительно на 40% более чем стандартное сульфатное волокно, например, по меньшей мере, приблизительно на 50% более, или приблизительно 60% более, или приблизительно 70% более, или приблизительно на 75% более, или приблизительно на 80% более, или приблизительно на 90% более чем стандартное сульфатное волокно.According to some embodiments, the modified sulfate fiber reduces the concentration of ammonia in the atmosphere by at least about 40% more than standard sulfate fiber, for example, at least about 50% more, or about 60% more, or about 70% more, or about 75% more, or about 80% more, or about 90% more than standard sulfate fiber.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное сульфатное волокно после нанесения 0,12 г раствора 50% гидроксида аммония на приблизительно 9 г модифицированной целлюлозы и инкубирования в течение 45 минут уменьшает концентрацию аммиака в атмосфере в объеме 1,6 л до менее чем 150 частей на миллион, например, менее чем приблизительно 125 частей на миллион, например, менее чем приблизительно 100 частей на миллион, например, менее чем приблизительно 75 частей на миллион, например, менее чем приблизительно 50 частей на миллион.According to some embodiments of the present invention, the modified sulfate fiber after applying 0.12 g of a solution of 50% ammonium hydroxide to about 9 g of modified cellulose and incubating for 45 minutes reduces the concentration of ammonia in the atmosphere in a volume of 1.6 l to less than 150 parts per million, for example, less than about 125 parts per million, for example, less than about 100 parts per million, for example, less than about 75 parts per million, for example, less than about 50 parts per million and a million.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное сульфатное волокно абсорбирует от приблизительно 5 до приблизительно 10 частей на миллион аммиака на грамм волокна. Например, модифицированная целлюлоза может абсорбировать от приблизительно 6 до приблизительно 10 частей на миллион, или от приблизительно 7 до приблизительно 10 частей на миллион, или от приблизительно 8 до приблизительно 10 частей на миллион аммиака на грамм волокна.In some embodiments, the modified sulfate fiber absorbs from about 5 to about 10 ppm ammonia per gram of fiber. For example, modified cellulose can absorb from about 6 to about 10 parts per million, or from about 7 to about 10 parts per million, or from about 8 to about 10 parts per million ammonia per gram of fiber.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное сульфатное волокно одновременно имеет улучшенные свойства ограничения запаха и улучшенную белизну по сравнению со стандартным сульфатным волокном. Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, модифицированное целлюлозное волокно имеет белизну, составляющую от приблизительно 85 до приблизительно 92, и способность уменьшения запаха. Например, модифицированная целлюлоза можно иметь белизну, составляющую от приблизительно 85 до приблизительно 92, и абсорбирует от приблизительно 5 до приблизительно 10 частей на миллион аммиака в расчете на 1 г волокна.In some embodiments, the modified sulfate fiber simultaneously has improved odor limiting properties and improved whiteness compared to standard sulfate fiber. According to at least one embodiment, the modified cellulosic fiber has a whiteness of from about 85 to about 92, and an odor reducing ability. For example, modified cellulose can have a whiteness of from about 85 to about 92, and absorbs from about 5 to about 10 parts per million ammonia per 1 g of fiber.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно имеет результат исследования цитотоксичности выделения минимальной поддерживающей среды согласно стандарту ISO 10993-5, составляющий менее чем 2 по шкале от 0 до 4 баллов. Например, цитотоксичность может составлять менее чем приблизительно 1,5 или менее чем приблизительно 1.In some embodiments, the modified cellulosic fiber has a cytotoxicity assay of isolating a minimum support medium according to ISO 10993-5 of less than 2 on a scale of 0 to 4 points. For example, cytotoxicity may be less than about 1.5, or less than about 1.

Известно, что окисленная целлюлоза, в частности, целлюлоза, в которой содержатся альдегидные и/или карбоксильные группы, проявляет противовирусную и/или противомикробную активность. См., например, Song и др., «Новая противовирусная активность диальдегидкрахмала», Electronic J. Biotech., 2009 г., т. 12, № 2; патент США №, 7019191 (Looney и др.). Например, альдегидные группы в диальдегидкрахмале, как известно, обеспечивают противовирусную активность, и окисленная целлюлоза и окисленная регенерированная целлюлоза, например, содержащая карбоксильные группы, часто используется в средствах для лечения ран, в частности, благодаря своим бактерицидным и кровоостанавливающим свойствам. Соответственно, согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, целлюлозные волокна могут проявлять противовирусную и/или противомикробную активность. Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, модифицированное целлюлозное волокно проявляет противобактериальную активность. Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно проявляет противовирусную активность.It is known that oxidized cellulose, in particular cellulose, which contains aldehyde and / or carboxyl groups, exhibits antiviral and / or antimicrobial activity. See, for example, Song et al., “New Antiviral Activity of Dialdehyde Starch,” Electronic J. Biotech., 2009, v. 12, No. 2; U.S. Patent No. 7019191 (Looney et al.). For example, aldehyde groups in dialdehyde starch are known to provide antiviral activity, and oxidized cellulose and oxidized regenerated cellulose, for example, containing carboxyl groups, are often used in wound care products, in particular due to their bactericidal and hemostatic properties. Accordingly, according to some embodiments of the present invention, cellulosic fibers can exhibit antiviral and / or antimicrobial activity. According to at least one embodiment, the modified cellulosic fiber exhibits antibacterial activity. In some embodiments, the modified cellulose fiber exhibits antiviral activity.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное сульфатное волокно имеет выровненную степень полимеризации, составляющую менее чем 200, в том числе менее чем приблизительно 100, или менее чем приблизительно 80, или менее чем приблизительно 75, или менее чем приблизительно 50 или не более чем приблизительно 48. Выровненная степень полимеризации может быть измерена способами способы известный в технике, например, способами, описанными в статье Battista, и др., «Выровненная степень полимеризации», секция химии целлюлозы, Симпозиум по разложению целлюлозы и производных целлюлозы, 127 собрание, Американское химическое общество (ACS), Цинциннати (штат Огайо, США), март-апрель 1955 г.According to some embodiments of the present invention, the modified sulfate fiber has an aligned polymerization degree of less than 200, including less than about 100, or less than about 80, or less than about 75, or less than about 50, or not more than about 48. The aligned degree of polymerization can be measured by methods known in the art, for example, by the methods described in Battista et al., “Aligned degree of polymerization”, the whole chemistry section yulozy Symposium on the decomposition of cellulose and cellulose derivatives, a collection of 127, American Chemical Society (the ACS), Cincinnati (Ohio, USA), March-April 1955

Согласно некоторым вариантам осуществления модифицированное сульфатное волокно имеет перманганатное число, составляющее менее чем приблизительно 2. Например, модифицированное сульфатное волокно может иметь перманганатное число, составляющее менее чем приблизительно 1,9. Согласно некоторым вариантам осуществления модифицированное сульфатное волокно имеет перманганатное число, составляющее от приблизительно 0,1 до приблизительно 1, в том числе от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,9, в том числе от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,8, например, от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,7, например, от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,6, в том числе от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,5, или от приблизительно 0,2 до приблизительно 0,5.In some embodiments, the modified sulfate fiber has a permanganate number of less than about 2. For example, the modified sulfate fiber can have a permanganate number of less than about 1.9. In some embodiments, the modified sulfate fiber has a permanganate number of about 0.1 to about 1, including about 0.1 to about 0.9, including about 0.1 to about 0.8, for example from about 0.1 to about 0.7, for example, from about 0.1 to about 0.6, including from about 0.1 to about 0.5, or from about 0.2 to about 0.5 .

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное сульфатное волокно представляет собой сульфатное волокно, подвергнутое отбеливанию в многостадийном процессе, в котором после стадии окисления осуществляется, по меньшей мере, одна стадия отбеливания. Согласно таким вариантам осуществления, модифицированное волокно после, по меньшей мере, одной стадии отбеливания имеет «перманганатное число», измеренное согласно прикладному методу TAPPI UM 25 и составляющее от приблизительно 0,2 до приблизительно 1,2. Например, перманганатное число может находиться в интервале от приблизительно 0,4 до приблизительно 1,2, или от приблизительно 0,6 до приблизительно 1,2, или от приблизительно 0,8 до приблизительно 1,2, или от приблизительно 1,0 до приблизительно 1,2.In some embodiments, the modified sulphate fiber is a sulphate fiber that has been bleached in a multi-stage process in which at least one bleaching step is performed after the oxidation step. According to such embodiments, the modified fiber after at least one bleaching step has a “permanganate number”, measured according to the TAPPI UM 25 application method, from about 0.2 to about 1.2. For example, the permanganate number may range from about 0.4 to about 1.2, or from about 0.6 to about 1.2, or from about 0.8 to about 1.2, or from about 1.0 to approximately 1.2.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно имеет медное число, составляющее более чем приблизительно 2. Согласно некоторым вариантам осуществления, медное число составляет более чем 2,0. Согласно некоторым вариантам осуществления, медное число составляет более чем приблизительно 2,5. Например, медное число может составлять более чем приблизительно 3. Согласно некоторым вариантам осуществления, медное число составляет от приблизительно 2,5 до приблизительно 5,5, в том числе от приблизительно 3 до приблизительно 5,5, например, от приблизительно 3 до приблизительно 5,2.In some embodiments, the modified cellulosic fiber has a copper number of more than about 2. In some embodiments, the copper number is more than 2.0. In some embodiments, the copper number is more than about 2.5. For example, the copper number may be more than about 3. According to some embodiments, the copper number is from about 2.5 to about 5.5, including from about 3 to about 5.5, for example, from about 3 to about 5 , 2.

Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, содержание гемицеллюлозы в модифицированном сульфатном волокне является практически таким же, как в стандартном небеленом сульфатном волокне. Например, содержание гемицеллюлозы в хвойном сульфатном волокне может находиться в интервале от приблизительно 16% до приблизительно 18%. Например, содержание гемицеллюлозы в лиственном сульфатном волокне может находиться в интервале от приблизительно 18% до приблизительно 25%.According to at least one embodiment, the hemicellulose content of the modified sulfate fiber is substantially the same as that of a standard unbleached sulfate fiber. For example, the hemicellulose content of coniferous sulfate fiber may range from about 16% to about 18%. For example, the hemicellulose content of hardwood sulphate fiber can range from about 18% to about 25%.

III. Последующая обработка - гидролиз в кислой/щелочной средеIII. Subsequent treatment - hydrolysis in acid / alkaline medium

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное сульфатное волокно является подходящим, чтобы изготавливать производные целлюлозы, например, чтобы изготавливать имеющие пониженную вязкость простые эфиры целлюлозы, сложные эфиры целлюлозы, а также микрокристаллическую целлюлозу. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное сульфатное волокно представляет собой гидролизованное модифицированное сульфатное волокно. При использовании в настоящем документе термин «гидролизованное модифицированное сульфатное волокно», «гидролизованное сульфатное волокно» и аналогичные термины следует понимать как означающие волокно, которое было подвергнуто гидролизу в процессе любой обработки в кислой или щелочной среде, в которой, насколько это известно, деполимеризуется целлюлозная цепь. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, сульфатное волокно подвергается дополнительной обработке для снижения его вязкости и/или степени полимеризации. Например, сульфатное волокно согласно настоящему изобретению можно обрабатывать кислотой или основанием.According to some embodiments of the present invention, the modified sulfate fiber is suitable to produce cellulose derivatives, for example, to produce low viscosity cellulose ethers, cellulose esters, and microcrystalline cellulose. According to some embodiments of the present invention, the modified sulfate fiber is a hydrolyzed modified sulfate fiber. As used herein, the terms “hydrolyzed modified sulfate fiber”, “hydrolyzed sulfate fiber” and similar terms are to be understood as meaning a fiber that has been hydrolyzed during any treatment in an acidic or alkaline medium in which cellulosic depolymerization is known. chain. According to some embodiments of the present invention, the sulfate fiber is subjected to further processing to reduce its viscosity and / or degree of polymerization. For example, the sulfate fiber of the present invention can be treated with an acid or a base.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается способ обработки сульфатного волокна, включающий отбеливание сульфатного волокна согласно настоящему изобретению, а затем гидролиз беленого сульфатного волокна. Гидролиз можно осуществлять любым способом, известным обычным специалистам в данной области техники. Согласно некоторым вариантам осуществления, беленое сульфатное волокно подвергается гидролизу, по меньшей мере, одной кислотой. Согласно некоторым вариантам осуществления, беленое сульфатное волокно подвергается гидролизу кислотой, в качестве которой выбираются серная кислота, хлористоводородная кислота и другие минеральные кислоты.According to some embodiments of the present invention, there is provided a method for treating a sulfate fiber, comprising bleaching the sulfate fiber of the present invention, and then hydrolyzing the bleached sulfate fiber. Hydrolysis can be carried out by any method known to those of ordinary skill in the art. In some embodiments, the bleached sulfate fiber is hydrolyzed by at least one acid. In some embodiments, the bleached sulfate fiber is hydrolyzed with acid, which is selected as sulfuric acid, hydrochloric acid and other mineral acids.

Настоящее изобретение также предлагает способ изготовления простых эфиров целлюлозы согласно некоторым вариантам осуществления, причем данный способ изготовления простые эфиры целлюлозы включает отбеливание сульфатного волокна в соответствии с настоящим изобретением, обработку беленого сульфатного волокна, по меньшей мере, одним щелочным веществом, таким как гидроксид натрия, и введение волокон в реакцию, по меньшей мере, с одним образующим простой эфир веществом.The present invention also provides a method for the manufacture of cellulose ethers according to some embodiments, wherein the method for the manufacture of cellulose ethers includes bleaching a sulfate fiber according to the present invention, treating the bleached sulfate fiber with at least one alkaline substance such as sodium hydroxide, and introducing the fibers into a reaction with at least one ether forming substance.

Настоящее изобретение также предлагает способы изготовления сложных эфиров целлюлозы. Согласно некоторым вариантам осуществления, способ изготовления сложных эфиров целлюлозы включает отбеливание сульфатного волокна в соответствии с настоящим изобретением, обработку беленого сульфатного волокна катализатором, таким как серная кислота, последующую обработку волокна, по меньшей мере, одним веществом, представляющим собой уксусный ангидрид или уксусную кислоту. Согласно альтернативному варианту осуществления, способ изготовления ацетатов целлюлозы включает отбеливание сульфатного волокна в соответствии с настоящим изобретением, гидролиз беленого сульфатного волокна серной кислотой и обработку гидролизованного сульфатного волокна, по меньшей мере, одним веществом, представляющим собой уксусный ангидрид или уксусную кислоту.The present invention also provides methods for making cellulose esters. According to some embodiments, the method of manufacturing cellulose esters involves bleaching a sulfate fiber in accordance with the present invention, treating the bleached sulfate fiber with a catalyst such as sulfuric acid, and subsequently treating the fiber with at least one acetic anhydride or acetic acid material. According to an alternative embodiment, the method of manufacturing cellulose acetate involves bleaching a sulfate fiber in accordance with the present invention, hydrolyzing the bleached sulfate fiber with sulfuric acid, and treating the hydrolyzed sulfate fiber with at least one substance, which is acetic anhydride or acetic acid.

Настоящее изобретение также предлагает способы изготовления микрокристаллической целлюлозы. Согласно некоторым вариантам осуществления, способ изготовления микрокристаллической целлюлозы включает изготовление беленого сульфатного волокна согласно настоящему изобретению, гидролиз беленого сульфатного волокна, по меньшей мере, одной кислотой до достижения желательной степени полимеризации или в условиях приближения к выровненной степени полимеризации. Согласно следующему варианту осуществления, гидролизованное беленое сульфатное волокно подвергается механической обработке, в которой производится, например, помол, измельчение или сдвиг. Способы механической обработки гидролизованных сульфатных волокон в изготовлении микрокристаллической целлюлозы являются известными специалистам в данной области техники и могут обеспечивать желательные размеры частиц. Другие параметры и условия изготовления микрокристаллической целлюлозы также являются известными, и их описывают, например, патенты США № 2978446 и № 5346589.The present invention also provides methods for making microcrystalline cellulose. According to some embodiments, a method for producing microcrystalline cellulose comprises the manufacture of a bleached sulfate fiber according to the present invention, hydrolysis of the bleached sulfate fiber with at least one acid to achieve the desired degree of polymerization or while approaching an equalized degree of polymerization. According to a further embodiment, the hydrolyzed bleached sulphate fiber is machined in which, for example, milling, grinding or shearing is performed. Techniques for machining hydrolyzed sulfate fibers in the manufacture of microcrystalline cellulose are known to those skilled in the art and can provide the desired particle sizes. Other parameters and manufacturing conditions of microcrystalline cellulose are also known, and they are described, for example, US patent No. 2978446 and No. 5346589.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное сульфатное волокно подвергают дополнительной обработке, используя каустическое вещество или щелочное вещество, чтобы уменьшать вязкость и/или степень полимеризации волокна. Щелочная обработка при значении pH, составляющем более чем приблизительно 9, заставляет диальдегиды реагировать и претерпевать бета-гидроксильное элиминирование. Это дополнительно модифицированное волокно, которое подвергается обработке щелочным веществом, может также оказаться пригодным для использования в изготовлении тонкой бумаги, полотенец и других абсорбирующих изделий, а также в изготовления производных целлюлозы. В более традиционном производстве бумаги повышающие прочность вещества часто добавляются в волокнистую суспензию, чтобы модифицировать физические свойства конечных изделий. Это модифицированное щелочью волокно можно использовать, чтобы заменять некоторые или все регулирующие прочность вещества, используемые в изготовлении тонкой бумаги и полотенец.According to some embodiments of the present invention, the modified sulfate fiber is further processed using a caustic or alkaline substance to reduce the viscosity and / or degree of polymerization of the fiber. Alkaline treatment at a pH of more than about 9 causes dialdehydes to react and undergo beta-hydroxyl elimination. This further modified fiber, which is treated with an alkaline substance, may also be suitable for use in the manufacture of tissue paper, towels and other absorbent products, as well as in the manufacture of cellulose derivatives. In more traditional paper manufacturing, strength-enhancing substances are often added to the fiber slurry to modify the physical properties of the final products. This alkali-modified fiber can be used to replace some or all of the strength-regulating substances used in the manufacture of tissue paper and towels.

Как описано выше, существуют три типа волокнистых изделий, которые можно изготавливать, осуществляя процессы, описанные в настоящем документе. Первый тип представляет собой волокно, которое подвергается обработке посредством каталитического окисления, причем данное волокно практически невозможно отличить от его традиционного аналога (когда рассматриваются, по меньшей мере, физические характеристики и свойства производства бумаги), и все же в нем содержатся связанные с ним функциональные группы, которые придают ему одно или несколько из его свойств, включая ограничение запаха, пригодность к сжатию, низкую и сверхнизкую степень полимеризации, и/или способность превращаться «на месте» в имеющее низкую степень полимеризации/низкую вязкость волокно в условиях гидролиза в щелочной или кислой среде, таких как условия изготовления производных целлюлозы, например, изготовления простых эфиров или ацетатов. Физические характеристики и свойства производство бумаги из волокна данного типа делают его соответствующим для использования в типичном производстве бумаги и изготовлении абсорбирующих изделий. С другой стороны, увеличение содержания функциональных групп, например, альдегидных и карбоксильных групп, а также свойства, связанные с данными функциональными группами, делают это волокно более желательным и более универсальным, чем стандартное сульфатное волокно.As described above, there are three types of fibrous products that can be manufactured by carrying out the processes described herein. The first type is a fiber that is processed by catalytic oxidation, and this fiber is almost impossible to distinguish from its traditional counterpart (when at least the physical characteristics and properties of paper production are considered), and yet it contains functional groups associated with it which give it one or more of its properties, including odor limitation, compressibility, low and ultra low degree of polymerization, and / or the ability to transform "n spot "having a low degree of polymerization / low viscosity in the fiber hydrolysis in alkaline or acidic medium, such as the conditions of manufacture of cellulose derivatives, such as the manufacture of ethers or acetates. The physical characteristics and properties of the production of paper from this type of fiber make it suitable for use in typical paper production and the manufacture of absorbent products. On the other hand, an increase in the content of functional groups, for example, aldehyde and carboxyl groups, as well as properties associated with these functional groups, make this fiber more desirable and more versatile than standard sulfate fiber.

Второй тип волокна представляет собой волокно, которое было подвергнуто каталитическому окислению, а затем было обработано каустическим или щелочным вещество. Щелочное вещество заставляет волокно разрушаться в точках карбонильных функциональных групп, которые были введены в течение окислительного процесса. Это волокно имеет иные физические характеристики и свойства производства бумаги по сравнению с волокном, которое было подвергнуто только окислению, но оно может проявлять такую же или аналогичную степень полимеризации в результате исследования, используемого для измерения вязкости и, следовательно, степени полимеризации, когда на волокно воздействует щелочное вещество. Для специалиста в данной области техники является очевидным, что различные щелочные вещества и уровни их содержания могут обеспечивать различные степени полимеризации.The second type of fiber is a fiber that has been catalytically oxidized and then treated with a caustic or alkaline substance. An alkaline substance causes the fiber to break down at the points of the carbonyl functional groups that were introduced during the oxidation process. This fiber has different physical characteristics and paper production properties compared to a fiber that has only been oxidized, but it can exhibit the same or similar degree of polymerization as a result of the study used to measure the viscosity and therefore the degree of polymerization when the fiber is exposed alkaline substance. It will be apparent to those skilled in the art that various alkaline substances and their levels may provide different degrees of polymerization.

Третий тип волокна представляет собой волокно, которое было подвергнуто каталитическому окислению, а затем обработано на стадии кислотного гидролиза. В результате кислотного гидролиза происходит разложение волокна, возможно до уровней, которым соответствует его выровненная степень полимеризации.A third type of fiber is a fiber that has been catalytically oxidized and then processed in an acid hydrolysis step. As a result of acid hydrolysis, the fiber decomposes, possibly to levels to which its aligned degree of polymerization corresponds.

IV. Изделия, изготовленные из сульфатных волоконIV. Products made from sulfate fibers

Настоящее изобретение предлагает изделия, изготовленные из модифицированного сульфатного волокна, которое описано в настоящем документе. Согласно некоторым вариантам осуществления, изделия, как правило, представляют собой изделия, изготовленные из стандартного сульфатного волокна. Согласно другим вариантам осуществления, изделия, как правило, представляют собой изделия, изготовленные из хлопкового пуха или сульфитной целлюлозы. Более конкретно, модифицированное волокно согласно настоящему изобретению можно использовать, без дополнительной модификации, в изготовлении абсорбирующих изделий и в качестве исходного материала в изготовлении химических производных, таких как простые эфиры и сложные эфиры. До настоящего времени отсутствовало волокно, которое было бы пригодным для использования вместо имеющей высокое содержание альфа-изомера целлюлозы, такой как хлопковая и сульфитная целлюлоза, а также традиционного сульфатного волокна.The present invention provides products made from a modified sulfate fiber, which is described herein. In some embodiments, the articles are typically articles made from standard sulfate fiber. According to other embodiments, the articles are typically articles made from cotton fluff or sulphite pulp. More specifically, the modified fiber according to the present invention can be used, without further modification, in the manufacture of absorbent articles and as a starting material in the manufacture of chemical derivatives such as ethers and esters. To date, there has been no fiber that is suitable for use in place of a high alpha isomer of cellulose, such as cotton and sulphite cellulose, as well as traditional sulphate fiber.

Такие выражения, как «который может заменять хлопковый пух (или сульфитная целлюлоза)» и «взаимозаменяемый с хлопковым пухом (или сульфитной целлюлозой)» и «который можно использовать вместо хлопкового пуха (или сульфитной целлюлозы)» и аналогичные выражения означают лишь, что волокно имеет свойства, подходящие для использования в конечных изделиях, которые обычно изготавливают, используя хлопковый пух (или сульфитную целлюлозу). Данные выражения не предусматриваются для обозначения того, что волокно обязательно имеет все такие же характеристики, как хлопковый пух (или сульфитная целлюлоза).Expressions such as “which can replace cotton fluff (or sulfite cellulose)” and “interchangeable with cotton fluff (or sulfite cellulose)” and “which can be used instead of cotton fluff (or sulfite cellulose)” and similar expressions only mean that fiber has properties suitable for use in finished products, which are usually made using cotton fluff (or sulphite pulp). These expressions are not intended to indicate that the fiber necessarily has all the same characteristics as cotton fluff (or sulphite pulp).

Согласно некоторым вариантам осуществления, изделия представляют собой абсорбирующие изделия, включая, но не ограничиваясь этим, медицинские устройства, включая средства для лечения ран (например, повязки), детские подгузники и пеленки, изделия для страдающих недержанием взрослых, женские гигиенические изделия, включая, например, гигиенические прокладки и тампоны, пневмоуложенные нетканые изделия, пневмоуложенные композитные изделия, «настольные» протирочные салфетки, платки, полотенца, тонкие бумажные изделия и т. д. Абсорбирующие изделия согласно настоящему изобретению могут быть одноразовыми. Согласно таким вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное волокно можно использовать в качестве полной или частичной замены беленого лиственного или хвойного волокна, которое, как правило, используется в изготовлении этих изделий.According to some embodiments, the articles are absorbent articles, including but not limited to medical devices, including wound care products (e.g., dressings), baby diapers and diapers, adult incontinence products, feminine hygiene products, including, for example , sanitary pads and tampons, pneumatically laid non-woven products, pneumatically laid composite products, “table” wipes, scarves, towels, thin paper products, etc. Absorbent Elia according to the present invention may be disposable. According to such embodiments of the present invention, the modified fiber can be used as a complete or partial replacement for bleached hardwood or coniferous fiber, which is typically used in the manufacture of these products.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное целлюлозное волокно присутствует в форме распушенной целлюлозы и имеет один или несколько свойств, которые делают модифицированное целлюлозное волокно более эффективным, чем традиционная распушенная целлюлоза в абсорбирующих изделиях. Более конкретно, модифицированное волокно согласно настоящему изобретению можно иметь улучшенную пригодность к сжатию и улучшенное ограничение запаха, причем оба эти свойства делают его желательным в качестве заместителя для существующего в настоящее время распушенного целлюлозного волокна. Вследствие улучшенной пригодности к сжатию волокна согласно настоящему изобретению, оно является подходящим для использования согласно вариантам осуществления, задачей которых является изготовление более компактных абсорбирующих изделий уменьшенной толщины. Специалист в данной области техники, понимая пригодную к сжатию природу волокна согласно настоящему изобретению, может легко разработать абсорбирующие изделия, в которых можно было бы использовать данное волокно. В качестве примера, согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается сверхтонкое гигиеническое изделие, содержащее модифицированные сульфатные волокна согласно настоящему изобретению. Сверхтонкая распушенная сердцевина, как правило, используется, например, чтобы изготавливать женские гигиенические изделия или детские подгузники. Другие изделия, который можно изготавливать, используя волокно согласно настоящему изобретению, могут представлять собой изделия, для которых требуется абсорбирующая сердцевина или сжатый абсорбирующий слой. В сжатом состоянии волокно согласно настоящему изобретению проявляет нулевую или незначительную потерю абсорбционной способности, но обеспечивает улучшение гибкости.In some embodiments, the modified cellulose fiber is present in the form of fluff pulp and has one or more properties that make the modified cellulose fiber more effective than conventional fluff pulp in absorbent articles. More specifically, the modified fiber of the present invention can have improved compressibility and improved odor control, both of which make it desirable as a substitute for the currently fluff pulp fiber. Due to the improved compressibility of the fiber according to the present invention, it is suitable for use according to the embodiments, the task of which is to produce more compact absorbent products of reduced thickness. One of ordinary skill in the art, understanding the compressible nature of the fiber of the present invention, can easily develop absorbent products in which the fiber can be used. By way of example, according to some embodiments of the present invention, there is provided an ultrathin hygiene article comprising modified sulfate fibers of the present invention. The ultra-thin fluffy core is typically used, for example, to make feminine hygiene products or baby diapers. Other products that can be manufactured using the fiber of the present invention may be products that require an absorbent core or a compressed absorbent layer. When compressed, the fiber of the present invention exhibits zero or negligible absorption loss, but provides improved flexibility.

Модифицированное волокно согласно настоящему изобретению без дополнительной модификации можно также использовать в изготовлении абсорбирующих изделий, включая, но не ограничиваясь этим, тонкую бумагу, полотенца, салфетки и другие бумажные изделия, которые изготавливает традиционная машина для производства бумаги. Традиционные процессы бумажного производства включают изготовление водной суспензии волокон, которые, как правило, осаждаются на формовочную проволоку, и после этого удаляется вода. Увеличение содержания функциональных групп в модифицированных целлюлозных волокнах согласно настоящему изобретению может обеспечивать изделия, имеющие улучшенные характеристики в том случае, когда изделия содержат эти модифицированные волокна. По причинам, которые обсуждаются выше, модифицированное волокно согласно настоящему изобретению может приводить к тому, что изделия, изготовленные из него, проявляют повышенную прочность, что, вероятно, связано с увеличением содержания функциональных групп в волокнах. Модифицированное волокно согласно настоящему изобретению может также способствовать изготовлению изделий, имеющих улучшенную мягкость.The modified fiber of the present invention can also be used without further modification in the manufacture of absorbent products, including, but not limited to, tissue paper, towels, napkins, and other paper products that are manufactured by a conventional paper machine. Traditional papermaking processes include the manufacture of an aqueous suspension of fibers, which are typically deposited on a forming wire, and then water is removed. An increase in the content of functional groups in the modified cellulose fibers according to the present invention can provide products having improved characteristics when the products contain these modified fibers. For the reasons discussed above, the modified fiber according to the present invention can lead to the fact that products made from it exhibit increased strength, which is likely due to an increase in the content of functional groups in the fibers. The modified fiber of the present invention may also contribute to the manufacture of articles having improved softness.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, модифицированное волокно без дополнительной модификации можно использовать в изготовлении простых эфиров (например, карбоксиметилцеллюлозы) и сложных эфиров целлюлозы, чтобы заменять волокно, имеющее очень высокую степень полимеризации, составляющую от приблизительно 2950 до приблизительно 3980 (т. е. волокно, у которого вязкость 0,5% раствора, измеренная капиллярным методом с использованием CED, составляет от приблизительно 30 мПа⋅с до приблизительно 60 мПа⋅с), и очень высокое процентное содержание целлюлозы (например, 95% или более), такое как волокно, произведенное из хлопкового пуха, и беленое хвойное волокно, изготовленное в процессе сульфитной обработки целлюлозы в кислой среде. Модифицированное волокно согласно настоящему изобретению, которое не было подвергнуто кислотному гидролизу, как правило, подвергается такой обработке путем кислотного гидролиза в процессе изготовления в целях получения простых эфиров или сложных эфиров целлюлозы.According to some embodiments of the present invention, the modified fiber without further modification can be used in the manufacture of ethers (e.g. carboxymethyl cellulose) and cellulose esters to replace fiber having a very high degree of polymerization, comprising from about 2950 to about 3980 (i.e. fiber whose viscosity of a 0.5% solution, measured by capillary method using CED, is from about 30 mPa⋅s to about 60 mPa⋅) and is very high e cellulose content percentage (e.g., 95% or more), such as a fiber produced from cotton linters, and bleached softwood fibers manufactured in the process of sulphite pulp treatment in an acidic medium. A modified fiber according to the present invention that has not undergone acid hydrolysis is typically subjected to such a treatment by acid hydrolysis during the manufacturing process in order to produce cellulose ethers or esters.

Как описано выше, волокна второго и третьего типов изготавливают в процессах, в которых образуются производные, или осуществляется гидролиз волокон. Эти волокна могут также оказываться пригодными для использования в изготовлении абсорбирующих изделий, абсорбирующих бумажных изделий и производных целлюлозы, включая простые эфиры и сложные эфиры. As described above, fibers of the second and third types are made in processes in which derivatives are formed, or the fibers are hydrolyzed. These fibers may also be suitable for use in the manufacture of absorbent articles, absorbent paper products and cellulose derivatives, including ethers and esters.

V. Гидролизованные кислотой/щелочью изделияV. Hydrolyzed Acid / Alkaline Products

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается модифицированное сульфатное волокно, которое можно использовать в качестве заменителя хлопкового пуха или сульфитной целлюлозы. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается модифицированное сульфатное волокно, которое можно использовать в качестве заменителя хлопкового пуха или сульфитной целлюлозы, например, когда производятся простые эфиры целлюлозы, ацетаты целлюлозы и микрокристаллическая целлюлоза.According to some embodiments of the present invention, there is provided a modified sulfate fiber that can be used as a substitute for cotton fluff or sulfite pulp. According to some embodiments of the present invention, there is provided a modified sulfate fiber that can be used as a substitute for cotton fluff or sulfite pulp, for example, when cellulose ethers, cellulose acetates and microcrystalline cellulose are produced.

Не намереваясь ограничиваться теорией, авторы считают, что увеличение содержания альдегидных групп по сравнению с традиционной сульфатной целлюлозой обеспечивает дополнительные активные центры для этерификации и получения конечных продуктов, таких как карбоксиметилцеллюлоза, метилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза и т. п., что обеспечивает изготовление волокна, которое можно использовать, чтобы изготавливать как бумагу, так и производные целлюлозы.Not intending to be limited by theory, the authors believe that an increase in the content of aldehyde groups compared to traditional sulfate cellulose provides additional active centers for the esterification and production of end products, such as carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, etc., which ensures the production of fiber that can use to produce both paper and cellulose derivatives.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное сульфатное волокно имеет химические свойства, которые делают его подходящим, чтобы изготавливать простые эфиры целлюлозы. Таким образом, настоящее изобретение предлагает простые эфиры целлюлозы, произведенные из модифицированного сульфатного волокна, как описано выше. Согласно некоторым вариантам осуществления, в качестве простых эфиров целлюлозы выбираются этилцеллюлоза, метилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксипропилметилцеллюлоза и гидроксиэтилметилцеллюлоза. Авторы считают, что простые эфиры целлюлозы согласно настоящему изобретению можно использовать в любых приложениях, в которых традиционно используются простые эфиры целлюлозы. В качестве примера, но не в качестве ограничения, простые эфиры целлюлозы согласно настоящему изобретению можно использовать, чтобы изготавливать покрытия, краски, связующие материалы, таблетки с регулируемым высвобождением лекарственных средств и пленки.In some embodiments, the modified sulfate fiber has chemical properties that make it suitable to make cellulose ethers. Thus, the present invention provides cellulose ethers made from modified sulfate fiber as described above. In some embodiments, ethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose and hydroxyethyl methyl cellulose are selected as cellulose ethers. The authors believe that the cellulose ethers according to the present invention can be used in any applications that traditionally use cellulose ethers. By way of example, but not limitation, the cellulose ethers of the present invention can be used to make coatings, paints, binders, controlled release tablets and films.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное сульфатное волокно имеет химические свойства, которые делают его подходящим, чтобы изготавливать сложные эфиры целлюлозы. Таким образом, настоящее изобретение предлагает сложные эфиры целлюлозы, такие как ацетат целлюлозы, произведенные из модифицированных сульфатных волокон согласно настоящему изобретению. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается изделие, содержащие ацетат целлюлозы, источником которого является модифицированное сульфатное волокно согласно настоящему изобретению. В качестве примера, но не в качестве ограничения, сложные эфиры целлюлозы согласно настоящему изобретению можно использовать, чтобы изготавливать предметы домашней обстановки, сигареты, краски, абсорбирующие изделия, медицинские устройства и пластмассовые изделия, включая, например, жидкокристаллические и плазменные экраны и ветровые стекла.In some embodiments, the modified sulfate fiber has chemical properties that make it suitable to make cellulose esters. Thus, the present invention provides cellulose esters, such as cellulose acetate, derived from the modified sulfate fibers of the present invention. According to some embodiments of the present invention, there is provided an article comprising cellulose acetate, the source of which is a modified sulfate fiber according to the present invention. By way of example, but not limitation, the cellulose esters of the present invention can be used to make home furnishings, cigarettes, paints, absorbent articles, medical devices, and plastic products, including, for example, liquid crystal and plasma screens and windscreens.

Согласно некоторым вариантам осуществления, модифицированное сульфатное волокно имеет химические свойства, которые делают его подходящим для изготовления микрокристаллической целлюлозы. Для изготовления микрокристаллической целлюлозы требуется относительно чистый исходный целлюлозный материал высокой степени очистки. Таким образом, для ее изготовления традиционно и преимущественно используется дорогостоящая сульфитная целлюлоза. Согласно настоящему изобретению, предлагается микрокристаллическая целлюлоза, источником которой является модифицированное сульфатное волокно согласно настоящему изобретению. Таким образом, согласно настоящему изобретению, предлагается экономичный источник целлюлозы для изготовления микрокристаллической целлюлозы. Согласно некоторым вариантам осуществления, источником микрокристаллической целлюлозы является модифицированное сульфатное волокно, имеющее степень полимеризации, которая составляет менее чем приблизительно 100, например, менее чем приблизительно 75 или менее чем приблизительно 50. Согласно некоторым вариантам осуществления, источником микрокристаллической целлюлозы является модифицированное сульфатное волокно, имеющее значение R10, составляющее от приблизительно 65% до приблизительно 85%, например, от приблизительно 70% до приблизительно 85% или от приблизительно 75% до приблизительно 85%, и значение R18, составляющее от приблизительно 75% до приблизительно 90%, например, от приблизительно 80% до приблизительно 90%, например, от приблизительно 80% до приблизительно 87%.In some embodiments, the modified sulfate fiber has chemical properties that make it suitable for the manufacture of microcrystalline cellulose. The manufacture of microcrystalline cellulose requires a relatively clean, highly purified cellulosic starting material. Thus, expensive sulfite cellulose is traditionally and mainly used for its manufacture. According to the present invention, there is provided microcrystalline cellulose, the source of which is a modified sulfate fiber according to the present invention. Thus, according to the present invention, an economical source of cellulose for producing microcrystalline cellulose is provided. According to some embodiments, the source of microcrystalline cellulose is a modified sulfate fiber having a polymerization degree that is less than about 100, for example, less than about 75 or less than about 50. According to some embodiments, the source of microcrystalline cellulose is a modified sulfate fiber having an R10 value of from about 65% to about 85%, for example, from about 70% to about about 85% or from about 75% to about 85%, and an R18 value of from about 75% to about 90%, for example, from about 80% to about 90%, for example, from about 80% to about 87%.

Модифицированная целлюлоза согласно настоящему изобретению может быть использована в любом приложении, в котором традиционно используется микрокристаллическая целлюлоза. В качестве примера, но не в качестве ограничения, модифицированную целлюлозу согласно настоящему изобретению можно использовать, чтобы изготавливать фармацевтические или нутрицевтические изделия, пищевые продукты, косметические средства, бумажные изделия или структурные композитные материалы. Например, модифицированная целлюлоза согласно настоящему изобретению может представлять собой связующий материал, разбавитель, разрыхлитель, смазочный материал, средство для изготовления таблеток, стабилизатор, текстурирующее вещество, заменитель жира, наполнитель, предотвращающее спекание вещество, пенообразующее, эмульгатор, загуститель, разделительное вещество, гелеобразующее вещество, материал-носитель, придающее непрозрачность вещество или модификатор вязкости. Согласно некоторым вариантам осуществления, микрокристаллическая целлюлоза представляет собой коллоид. The modified cellulose according to the present invention can be used in any application in which microcrystalline cellulose is conventionally used. By way of example, but not limitation, the modified cellulose of the present invention can be used to make pharmaceutical or nutraceutical products, food products, cosmetics, paper products, or structural composite materials. For example, the modified cellulose according to the present invention may be a binder, diluent, disintegrant, lubricant, tablet preparation, stabilizer, texturing agent, fat replacer, sintering agent, foaming agent, emulsifier, thickener, release agent, gelling agent , a carrier material, an opacifier, or a viscosity modifier. In some embodiments, microcrystalline cellulose is a colloid.

VI. Изделия, содержащей гидролизованные кислотой продуктыVI. Products Containing Acid Hydrolyzed Products

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается фармацевтическое изделие, содержащее микрокристаллическую целлюлозу, которое изготавливают, используя модифицированное сульфатное волокно согласно настоящему изобретению, подвергнутое гидролизу. Фармацевтическое изделие может представлять собой любое фармацевтическое изделие, в котором традиционно используется микрокристаллическая целлюлоза. В качестве примера, но не в качестве ограничения, фармацевтическое изделие можно выбирать из таблеток и капсул. Например, микрокристаллическая целлюлоза согласно настоящему изобретению может представлять собой разбавитель, разрыхлитель, связующий материал, добавку для прессования, покрытие и/или смазочный материал. Согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается фармацевтическое изделие содержащие, по меньшей мере, одно модифицированное и превращенное в производное сульфатное волокно согласно настоящему изобретению, такое как гидролизованное модифицированное сульфатное волокно.According to some embodiments of the present invention, there is provided a pharmaceutical product comprising microcrystalline cellulose which is prepared using the modified hydrophilic sulfate fiber of the present invention. The pharmaceutical product may be any pharmaceutical product that traditionally uses microcrystalline cellulose. By way of example, but not limitation, the pharmaceutical product can be selected from tablets and capsules. For example, the microcrystalline cellulose according to the present invention may be a diluent, disintegrant, binder, compression aid, coating, and / or lubricant. According to other embodiments of the present invention, there is provided a pharmaceutical product comprising at least one modified and derivatized sulfate fiber according to the present invention, such as a hydrolyzed modified sulfate fiber.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается пищевой продукт, содержащий беленое сульфатное волокно согласно настоящему изобретению, которое было подвергнуто гидролизу. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается пищевой продукт, содержащий, по меньшей мере, один продукт, источником которого является беленое сульфатное волокно согласно настоящему изобретению. Согласно следующим вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается пищевой продукт, содержащий микрокристаллическую целлюлозу, источником которой являются сульфатные волокна согласно настоящему изобретению. Согласно некоторым вариантам осуществления, в пищевом продукте содержится коллоидная микрокристаллическая целлюлоза, источником которой является сульфатные волокна согласно настоящему изобретению. Пищевой продукт может представлять собой любой пищевой продукт, в котором традиционно используется микрокристаллическая целлюлоза. Примерные категории пищевых продуктов, в которых может использоваться микрокристаллическая целлюлоза, являются хорошо известными обычным специалистам в данной области техники, и их описывает, например, Продовольственный кодекс, например, в таблице 3. Например, микрокристаллическая целлюлоза, источником которой являются химически модифицированные сульфатные волокна согласно настоящему изобретению, может представлять собой препятствующее спеканию вещество, наполнитель, эмульгатор, пенообразующее вещество, стабилизатор, загуститель, гелеобразующее вещество и/или суспендирующее вещество.According to some embodiments of the present invention, there is provided a food product comprising a bleached sulfate fiber of the present invention that has been hydrolyzed. According to some embodiments of the present invention, there is provided a food product comprising at least one product, the source of which is the bleached sulfate fiber of the present invention. According to further embodiments of the present invention, there is provided a food product comprising microcrystalline cellulose, the source of which is the sulfate fibers of the present invention. In some embodiments, the food product contains colloidal microcrystalline cellulose, the source of which is the sulfate fibers of the present invention. The food product can be any food product that has traditionally used microcrystalline cellulose. Exemplary categories of food products in which microcrystalline cellulose can be used are well known to those of ordinary skill in the art and are described, for example, by the Food Code, for example, in Table 3. For example, microcrystalline cellulose, the source of which is chemically modified sulfate fibers according to the present invention may be a sintering agent, filler, emulsifier, foaming agent, stabilizer, thickener, gelling agent and / or suspending agent.

Другие изделия, содержащие производные целлюлозы и микрокристаллическую целлюлозу, источником которой являются химически модифицированные сульфатные волокна согласно настоящему изобретению, могут также разрабатывать обычные специалисты в данной области техники. Такие изделия могут присутствовать, например, в косметических и промышленных приложениях.Other products containing cellulose derivatives and microcrystalline cellulose, the source of which are the chemically modified sulfate fibers of the present invention, can also be developed by those of ordinary skill in the art. Such products may be present, for example, in cosmetic and industrial applications.

При использовании в настоящем документе термин «приблизительно» учитывает изменения вследствие экспериментальной ошибки. Все результаты измерений следует понимать как модифицированные словом «приблизительно», независимо от того, присутствует ли это слово «приблизительно», если не определяется другое условие. Таким образом, например, выражение «волокно, имеющее длину 2 мм» следует понимать как означающее «волокно, длина которого составляет приблизительно 2 мм».As used herein, the term “approximately” takes into account changes due to experimental error. All measurement results should be understood as modified by the word “approximately”, regardless of whether the word “approximately” is present, unless another condition is specified. Thus, for example, the expression “fiber having a length of 2 mm” should be understood as meaning “fiber having a length of approximately 2 mm”.

Подробное описание одного или нескольких неограничительных вариантов осуществления настоящего изобретения представлено в приведенных ниже примерах. Другие варианты осуществления настоящего изобретения должны быть очевидными для обычных специалистов в данной области техники после ознакомления с настоящим изобретением.A detailed description of one or more non-limiting embodiments of the present invention is presented in the examples below. Other embodiments of the present invention should be apparent to those of ordinary skill in the art upon review of the present invention.

ПРИМЕРЫ EXAMPLES

A. Протоколы исследованийA. Research Protocols

1. Растворимость в щелочи (R10, S10, R18, S18) измеряется согласно процедуре TAPPI T235-cm00.1. Alkali solubility (R10, S10, R18, S18) is measured according to the TAPPI T235-cm00 procedure.

2. Содержание карбоксильных групп измеряется согласно процедуре TAPPI T237-cm98.2. The content of carboxyl groups is measured according to the TAPPI T237-cm98 procedure.

3. Содержание альдегидных групп измеряется согласно собственной процедуре ESM 055B компании Econotech Services Ltd,.3. Aldehyde groups are measured according to Econotech Services Ltd, proprietary ESM 055B procedure.

4. Медное число измеряется согласно процедуре TAPPI T430-cm99.4. The copper number is measured according to the TAPPI T430-cm99 procedure.

5. Содержание карбонильных групп вычисляется на основании медного числа согласно формуле:5. The content of carbonyl groups is calculated based on the copper number according to the formula:

Содержание карбонильных групп = (медное число- 0,07)/0,6The content of carbonyl groups = (copper number - 0.07) / 0.6

(см. статью Biomacromolecules, 2002 г., т. 3, с. 969-975).(see Biomacromolecules, 2002, vol. 3, pp. 969-975).

6. Вязкость 0,5% раствора измеряется капиллярным методом с использованием CED согласно процедуре TAPPI T230-om99.6. The viscosity of a 0.5% solution is measured by the capillary method using CED according to the TAPPI T230-om99 procedure.

7. Характеристическая вязкость измеряется согласно стандарту ASTMD1795 (2007).7. The intrinsic viscosity is measured according to ASTMD1795 (2007).

8. Степень полимеризации вычисляется на основании вязкости 0,5% раствора, измеренной капиллярным методом с использованием CED согласно формуле:8. The degree of polymerization is calculated based on the viscosity of a 0.5% solution, measured by the capillary method using CED according to the formula:

Среднемассовая степень полимеризации = -449,6 + 598,4⋅ln(вязкость 0,5% раствора) + 118,02⋅ln2(вязкость 0,5% раствора) Mass-average degree of polymerization = -449.6 + 598.4⋅ln (viscosity of 0.5% solution) + 118.02⋅ln 2 (viscosity of 0.5% solution)

(см. материалы «Конференция Cellucon по химии и обработке древесных и растительных волокнистых материалов», 1994 г., протокол исследования 8, с. 155, под ред. J. F. Kennedy и др., издательство Woodhead Publishing Ltd., Abington Hall, Abinton, Кембридж, CBI 6AH, Англия). (see Cellucon Conference on the Chemistry and Processing of Wood and Plant Fiber Materials, 1994, Study Protocol 8, p. 155, edited by JF Kennedy et al., Woodhead Publishing Ltd., Abington Hall, Abinton, Cambridge, CBI 6AH, England).

9. Содержание углеводов измеряется согласно процедуре TAPPI T249-cm00 посредством анализа методом ионной хроматографии на системе Dionex.9. The carbohydrate content is measured according to the TAPPI T249-cm00 procedure by analysis by ion chromatography on a Dionex system.

10. Содержание целлюлозы вычисляется на основании углеводного состава согласно формуле:10. The cellulose content is calculated based on the carbohydrate composition according to the formula:

Содержание целлюлозы = глюкан - (маннан/3), Cellulose content = glucan - (mannan / 3),

(см. статью TAPPI Journal, 1982 г., т. 65, № 12, с. 78-80).(see TAPPI Journal, 1982, vol. 65, No. 12, pp. 78-80).

11. Содержание гемицеллюлозы вычисляется по сумме сахаров за вычетом содержания целлюлоза.11. The hemicellulose content is calculated by the sum of sugars minus the cellulose content.

12. Длина волокна и шероховатость волокна определяются с помощью анализатора качества волокна Fiber Quality Analyzer™ от компании OPTEST (Хоксбери, провинция Онтарио, Канада) согласно стандартным процедурам производителя.12. Fiber length and fiber roughness are determined using a Fiber Quality Analyzer ™ from OPTEST (Hawkesbury, Ontario, Canada) according to standard manufacturer procedures.

13. Разрывная длина во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимами определяется согласно процедуре TAPPI T273-pm99.13. The breaking length in the wet state at zero distance between the clamps is determined according to the TAPPI T273-pm99 procedure.

14. Степень помола определяется согласно процедуре TAPPI T227-om99.14. The degree of grinding is determined according to the TAPPI T227-om99 procedure.

15. Значение способности удерживания воды определяется согласно процедуре TAPPI UM 256.15. The value of water retention capacity is determined according to the TAPPI UM 256 procedure.

16. Содержание веществ, экстрагируемых дихлорметаном (DCM) определяется согласно процедуре TAPPI T204-cm97.16. The content of substances extracted with dichloromethane (DCM) is determined according to the TAPPI T204-cm97 procedure.

17. Содержание железа определяется посредством растворения в кислоте и анализа методом индуктивно-связанной плазмы (ICP).17. Iron content is determined by dissolving in acid and inductively coupled plasma (ICP) analysis.

18. Зольность определяется согласно процедуре TAPPI T211-om02.18. Ash content is determined according to the TAPPI T211-om02 procedure.

19. Остаточное содержание пероксидов определяется согласно процедуре Interox.19. The residual content of peroxides is determined according to the Interox procedure.

20. Белизна определяется согласно процедуре TAPPI T525-om02.20. Whiteness is determined according to the TAPPI T525-om02 procedure.

21. Пористость определяется согласно процедуре TAPPI 460-om02.21. Porosity is determined according to the TAPPI 460-om02 procedure.

22. Показатель сопротивления продавливанию определяется согласно процедуре TAPPI T403-om02.22. The burst resistance index is determined according to the TAPPI T403-om02 procedure.

23. Показатель сопротивления раздиранию определяется согласно процедуре TAPPI T414-om98.23. The tear resistance index is determined according to the TAPPI T414-om98 procedure.

24. Разрывная длина и деформация определяется согласно процедуре TAPPI T494-om01.24. The breaking length and deformation are determined according to the TAPPI procedure T494-om01.

25. Непрозрачность определяется согласно процедуре TAPPI T425-om01.25. Opacity is determined according to the TAPPI T425-om01 procedure.

26. Пористость по системе Frazier определяется использующим низкую воздухопроницаемость прибором Frazier от компании Frazier Instruments (Хейгерстаун, штат Мэриленд, США) согласно процедурам производителя.26. Frazier porosity is determined using a low breathability Frazier instrument from Frazier Instruments (Hagerstown, Maryland, USA) according to the manufacturer's procedures.

27. Длина и форма волокна определяется прибором для измерения длины и ширины волокон от компании Lorentzen & Wettre (Чиста, Швеция) согласно стандартным процедурам производителя.27. The length and shape of the fiber is determined by the device for measuring the length and width of the fibers from Lorentzen & Wettre (Chist, Sweden) according to the standard procedures of the manufacturer.

28. Содержание грязи и костры определяется согласно процедуре TAPPI T213-om01.28. The dirt content and bonfires are determined according to the TAPPI T213-om01 procedure.

B. Примерный способ изготовления модифицированного целлюлозного волокнаB. An exemplary method of manufacturing a modified cellulose fiber

Полубеленая или полностью беленая сульфатная целлюлоза может быть обработана кислотой и пероксидом водорода в присутствии железа для целей уменьшения вязкости или степени полимеризации волокна. Значение pH волокна можно устанавливать в интервале от приблизительно 2 до приблизительно 5 (если оно еще не находится в данном интервале), для чего используется серная, хлористоводородная, уксусная кислота или фильтрат из промывателя на стадии кислотного отбеливания, для которого используется, например, такой как диоксид хлора. Железо можно добавлять в форме Fe(II), например, железо можно добавлять в форме гептагидрата сульфата железа(II) (FeSO4⋅7H2O). Сульфат железа(II) можно растворять в воде в концентрации, составляющей от приблизительно 0,1 до приблизительно 48,5 г/л. Раствор сульфата железа(II) можно добавлять в соотношении, составляющем от приблизительно 25 до приблизительно 200 частей на миллион Fe(II) по отношению к сухой массе целлюлозы. Раствор сульфат железа(II) можно затем тщательно смешивать с имеющей заданное значение pH целлюлозой при консистенции, составляющей от приблизительно 1% до приблизительно 15% при измерении в расчете на содержание сухой целлюлозы по отношению к суммарной влажной массе целлюлозы. Пероксид водорода (H2O2) можно затем добавлять в водном растворе, концентрация которого составляет от приблизительно 1% до приблизительно 50 мас.% H2O2, в количестве, составляющем от приблизительно 0,1% до приблизительно 3% по отношению к сухой массе целлюлозы. Целлюлоза, значение pH которой составляет от приблизительно 2 до приблизительно 5, смешивается с сульфатом железа(II), и пероксид может реагировать в течение времени, составляющего от приблизительно 40 до приблизительно 80 минут при температуре от приблизительно 60 до приблизительно 80°C. Уменьшение степени вязкости (или степени полимеризации) зависит от количества пероксида, израсходованного в реакции, которое определяют используемые концентрации и количества пероксида и железа, а также продолжительность выдерживания и температура.Semi-bleached or fully bleached sulfate cellulose can be treated with acid and hydrogen peroxide in the presence of iron to reduce the viscosity or degree of polymerization of the fiber. The pH of the fiber can be set in the range from about 2 to about 5 (if it is not already in this range), for which sulfuric, hydrochloric, acetic acid or filtrate from the washer are used in the acid bleaching stage, for which is used, for example, chlorine dioxide. Iron can be added in the form of Fe (II), for example, iron can be added in the form of iron (II) sulfate heptahydrate (FeSO 4 ⋅ 7H 2 O). Iron (II) sulfate can be dissolved in water at a concentration of from about 0.1 to about 48.5 g / L. A solution of iron (II) sulfate can be added in a ratio of from about 25 to about 200 parts per million Fe (II) in relation to the dry weight of cellulose. The iron (II) sulfate solution can then be thoroughly mixed with a predetermined pH cellulose at a consistency of from about 1% to about 15% when measured based on the dry cellulose content relative to the total wet weight of the cellulose. Hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) can then be added in an aqueous solution, the concentration of which is from about 1% to about 50 wt.% H 2 O 2 , in an amount of from about 0.1% to about 3% with respect to dry pulp. Cellulose, the pH of which is from about 2 to about 5, is mixed with iron (II) sulfate, and the peroxide can react for a time of from about 40 to about 80 minutes at a temperature of from about 60 to about 80 ° C. The reduction in viscosity (or degree of polymerization) depends on the amount of peroxide used in the reaction, which determines the concentration and amount of peroxide and iron used, as well as the aging time and temperature.

Обработку можно осуществлять в типичной пятистадийной установке для отбеливания согласно стандартной последовательности Do E1 D1 E2 D2. При использовании данной схемы не требуются никакие дополнительные резервуары, насосы, смесители, колонны или промыватели. Для обработки может быть предпочтительно использована четвертая стадия или стадия E2. Значение pH волокна в промывателе на стадии D1 можно устанавливать в интервале от приблизительно 2 до приблизительно 5, добавляя по мере необходимости кислоту или фильтрат от стадии D2. Раствор сульфата железа(II) можно добавлять в целлюлозу, осуществляя (1) разбрызгивание на подложку промывателя на стадии D1 и используя существующие разбрызгивающие головки или новые головки, (2) добавление посредством механизма разбрызгивания через разбрызгиватель или (3) добавление в точку введения перед смесителем или насосом для четвертой стадии. Пероксид в форме раствора можно добавлять после сульфата железа(II) в точку введения в смеситель или насос перед колонной четвертой стадии. Пар можно также вводить по мере необходимости перед колонной в паровой смеситель. Целлюлоза может затем реагировать в колонне в течение соответствующего периода выдерживания. Химически модифицированную целлюлозу можно затем промывать в промывателе на четвертой стадии в нормальном режиме. Дополнительное отбеливание можно необязательно осуществлять после обработки на пятой стадии или стадии D2, работающей в нормальном режиме.The treatment can be carried out in a typical five-stage bleaching plant according to the standard sequence Do E1 D1 E2 D2. When using this scheme, no additional tanks, pumps, mixers, columns or washers are required. For processing, a fourth step or step E2 may preferably be used. The pH of the fiber in the scrubber in step D1 can be set in the range of from about 2 to about 5, adding acid or filtrate from step D2 as necessary. The iron (II) sulfate solution can be added to the cellulose by (1) spraying onto the washer substrate in step D1 and using existing spray heads or new heads, (2) adding via a spray mechanism through the spray, or (3) adding to the injection point in front of the mixer or a pump for the fourth stage. The peroxide in the form of a solution can be added after iron (II) sulfate to the point of introduction into the mixer or pump in front of the fourth stage column. Steam can also be introduced as necessary in front of the column into the steam mixer. Cellulose can then react in a column for an appropriate holding period. Chemically modified cellulose can then be washed in a fourth stage washer in normal operation. Additional bleaching can optionally be carried out after treatment in the fifth stage or stage D2, working in normal mode.

Пример 1Example 1

Способы изготовления волокон согласно настоящему изобретениюMethods of making fibers according to the present invention

A. Способ обработки целлюлозы AA. Method for treating cellulose A

Целлюлозу из древесины южной сосны подвергали варке и кислородной делигнификации на традиционной двухстадийной установке кислород делигнификации до перманганатного числа, составляющего от приблизительно 9 до приблизительно 10. Делигнифицированную целлюлозу подвергали отбеливанию в установке пятистадийного отбеливания, используя последовательность D0(EO)D1E2D2. Перед четвертой стадией или стадией E2 значение pH целлюлозы устанавливали в интервале от приблизительно 2 до приблизительно 5, используя фильтрат от стадии D данной последовательности. После установления уровня pH добавляли 0,2% пероксида водорода по отношению к сухой массе целлюлозы и 25 частей на миллион Fe(II) в форме FeSO4⋅7H2O по отношению к сухой массе целлюлозы в сульфатные волокна в колонне на стадии E2, и реакция продолжалась в течение приблизительно 90 минут при температуре от приблизительно 78 до приблизительно 82°C. Прореагировавшее волокно затем промывали в промывателе на четвертой стадии, а затем отбеливали диоксидом хлора на пятой стадии (D2).Cellulose from southern pine wood was cooked and oxygen delignified in a traditional two-stage oxygen delignification unit to a permanganate number of about 9 to about 10. The delignified cellulose was bleached in a five-stage bleaching unit using the sequence D 0 (EO) D1E2D2. Before the fourth step or step E2, the pH of the cellulose was adjusted to a range of from about 2 to about 5 using the filtrate from step D of this sequence. After the pH was established, 0.2% hydrogen peroxide was added with respect to the dry weight of cellulose and 25 ppm Fe (II) in the form of FeSO 4 ⋅ 7H 2 O relative to the dry weight of cellulose in the sulfate fibers in the column in step E2, and the reaction continued for approximately 90 minutes at a temperature of from about 78 to about 82 ° C. The reacted fiber was then washed in a washer in a fourth step, and then bleached with chlorine in a fifth step (D2).

B. Способ обработки целлюлозы BB. Method for treating cellulose B

Волокно изготавливали согласно описанию способа обработки целлюлозы A, за исключением того, что эту целлюлозу обрабатывали, используя 0,6% пероксида и 75 частей на миллион Fe(II).The fiber was made according to the description of the processing method for cellulose A, except that this cellulose was treated using 0.6% peroxide and 75 ppm Fe (II).

C. Способ обработки целлюлозы CC. Method for treating cellulose C

Волокно изготавливали согласно описанию способа обработки целлюлозы A, за исключением того, что эту целлюлозу обрабатывали, используя 1,4% пероксида и 100 частей на миллион Fe(II). The fiber was made according to the description of the processing method for cellulose A, except that this cellulose was treated using 1.4% peroxide and 100 ppm Fe (II).

Свойства примерных волоконProperties of Exemplary Fibers

Образцы волокон, изготовленные согласно способу обработки целлюлозы A (образец 2), B (образец 3) и C (образец 4) получали в результате осуществления описанной выше пятистадийной последовательности отбеливания. Некоторые свойства этих образцов, включая стандартное распушенное волокно (образец 1 волокна GP от компании Leaf River Cellulose (Нью-Августа, штат Миссисипи, США)) и имеющееся в продаже волокно (образец 5 волокна PEACH™, которое продает компания Weyerhaeuser Co.), измеряли согласно протоколам, которые описаны выше. Результаты этих измерений представлены ниже в таблице 1.Fiber samples made according to the processing method of cellulose A (sample 2), B (sample 3) and C (sample 4) were obtained as a result of the implementation of the above five-stage bleaching sequence. Some of the properties of these samples, including standard fluff fiber (GP fiber sample 1 from Leaf River Cellulose (New August, Mississippi, USA)) and commercially available fiber (PEACH ™ fiber sample 5 sold by Weyerhaeuser Co.), measured according to the protocols described above. The results of these measurements are presented below in table 1.

Таблица 1Table 1 Образец 1Sample 1 Образец 2Sample 2 Образец 3Sample 3 Образец 4Sample 4 Образец 5Sample 5 Измерение волокнаFiber measurement Распушенное волокно GP от компании Leaf River ЦеллюлозаLeaf River GP Fluff Pulp Cellulose Способ обработки целлюлозы АThe method of processing cellulose A Способ обработки целлюлозы ВThe method of processing pulp B Способ обработки целлюлозы СThe method of processing cellulose C Волокно PEACH от компании Weyerhaeu-ser Co.PEACH fiber from Weyerhaeu-ser Co. R10R10 %% 86,886.8 85,285,2 82,482,4 72,572.5 78,478,4 S10S10 %% 13,213,2 14,814.8 17,617.6 27,527.5 21,621.6 R18R18 %% 87,087.0 87,287.2 85,485,4 78,778.7 84,484,4 S18S18 %% 13,013.0 12,812.8 14,614.6 21,321.3 15,615.6 ΔRΔR 0,20.2 0,20.2 3,03.0 6,26.2 6,06.0 Содержание карбоксильных группThe content of carboxyl groups мэкв/100 гmeq / 100 g 3,133.13 3,533.53 3,703.70 3,943.94 3,743.74 Содержание альдегидных группThe content of aldehyde groups мэкв/100 гmeq / 100 g 0,970.97 1,241.24 2,152.15 4,214.21 0,870.87 Медное числоCopper number 0,510.51 1,21,2 1,31.3 4,254.25 1,91.9 Вычисленное содержание карбонильных группThe calculated content of carbonyl groups ммоль/100 гmmol / 100 g 0,730.73 1,881.88 2,052.05 6,976.97 3,053.05 Вычисленное соотношение содержания карбонильных групп и альдегидных группThe calculated ratio of the content of carbonyl groups and aldehyde groups 0,750.75 1,521,52 0,950.95 1,661,66 3,53,5 Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution мПа⋅сmPa⋅s 15,015.0 8,98.9 6,56.5 3,503,50 4,164.16 Характеристическая вязкостьIntrinsic viscosity [η] дл/г[η] dl / g 7,147.14 5,445.44 4,334.33 2,492.49 3,003.00 Вычисленная степень полимеризацииThe calculated degree of polymerization DPwDPw 20362036 14231423 10841084 485485 643643 ГлюканGlucan %% 83,083.0 85,985.9 84,984.9 85,485,4 8282 КсиланXylan %% 9,09.0 8,88.8 9,49,4 8,28.2 8,48.4 ГалактанGalactan %% 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,20.2 МаннанMannan %% 5,95.9 5,45,4 5,35.3 5,55.5 6,26.2 АрабинанArabinan %% 0,40.4 0,30.3 0,30.3 0,40.4 0,30.3 Вычисленное содержание целлюлозыThe calculated cellulose content %% 81,081.0 84,184.1 82,882.8 83,683.6 79,979.9 Вычисленное содержание гемицеллюлозыThe calculated hemicellulose content %% 17,517.5 16,516.5 17,017.0 16,116.1 17,217,2 Длина волокна LwlFiber Length Lwl ммmm 2,342,34 2,572,57 2,532,53 2,302,30 2,192.19 Длина волокна LwwFiber Length Lww ммmm 3,393.39 3,343.34 3,343.34 3,013.01 ШероховатостьRoughness 0,2220.222 0,2340.234 0,190.19 0,2540.254 Разрывная длина во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимамиBursting length when wet with zero distance between clamps кмKm 9,389.38 6,836.83 5,015.01 2,32,3 Содержание экстрагируемых дихлорметаном веществContent of dichloromethane extractable substances 0,0060.006 0,0060.006 Содержание железаIron content частей на миллионparts per million 5,55.5 4,44.4 Способность удерживания воды (WRV)Water Retention Capacity (WRV) 0,980.98 0,990.99 0,850.85 БелизнаWhite %ISO% ISO 89,689.6 89,089.0 88,288.2 88,588.5 88,588.5

Как представлено в таблице 1, содержание железа в контрольном волокне (образец 1) не измеряли. Однако измеряли содержание железа в изготовленных на четырех установках образцах целлюлозы, обработанных в таких же условиях, как условия, описанных для образца 1. Содержание железа в этих образцах составляло в среднем 2,6 части на миллион. Соответственно, для образца 1 можно предполагать, что содержание железа составляет приблизительно 2,5 части на миллион.As shown in table 1, the iron content in the control fiber (sample 1) was not measured. However, the iron content in the cellulose samples prepared at four plants was measured under the same conditions as those described for sample 1. The iron content in these samples averaged 2.6 ppm. Accordingly, for sample 1, it can be assumed that the iron content is approximately 2.5 ppm.

Как можно видеть в таблице 1, модифицированное волокно согласно настоящему изобретению неожиданно отличается от контрольного волокна (образец 1) и альтернативного имеющегося в продаже окисленного волокна (образец 5) в отношении суммарного содержания карбонильных групп, а также содержания карбоксильных групп и содержания альдегидных групп. Поскольку существует разность между суммарным содержанием карбонильных групп и альдегидных групп, дополнительные карбонильные функциональные группы могут присутствовать в другой форме кетонных групп. Эти данные показывают, что достигаются относительно высокие уровни альдегидных групп, в то время как сохраняется содержание карбоксильных групп, а также сохраняется близкое к единице соотношение содержания альдегидных групп и суммарного карбонильных групп (как видно в таблице 1, оно составляет приблизительно от 1,0 (0,95) до 1,6). Это оказывается еще более неожиданным в случае волокна, которое проявляет высокую белизну, а также относительно высокую прочность и абсорбирующую способность.As can be seen in Table 1, the modified fiber according to the present invention unexpectedly differs from the control fiber (sample 1) and the alternative commercially available oxidized fiber (sample 5) with respect to the total content of carbonyl groups, as well as the content of carboxyl groups and the content of aldehyde groups. Since there is a difference between the total content of carbonyl groups and aldehyde groups, additional carbonyl functional groups may be present in another form of ketone groups. These data show that relatively high levels of aldehyde groups are achieved, while the content of carboxyl groups is maintained, and a ratio of the content of aldehyde groups and total carbonyl groups is close to unity (as can be seen in table 1, it is approximately 1.0 ( 0.95) to 1.6). This is even more unexpected in the case of a fiber that exhibits high whiteness, as well as a relatively high strength and absorbency.

Как можно видеть в таблице 1, стандартное распушенное волокно (образец 1) имело содержание карбоксильных групп, составляющее 3,13 мэкв/100 г, и содержание альдегидных групп, составляющее 0,97 мэкв/100 г. После обработки низкой дозой 0,2% H2O2 в присутствии 25 частей на миллион Fe(II) (образец 2) или после обработки высокой дозой 0,6% H2O2 в присутствии 75 частей на миллион Fe(II) (образец 3), или после обработки более высокой дозой 1,4% H2O2 в присутствии 100 частей на миллион Fe(II) (образец 4) длина волокна и вычисленное содержание целлюлозы оставались относительно неизменными, а прочность волокна, измеренная во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимами, в некоторой степени уменьшалась, причем содержание карбоксильных, карбонильных и альдегидных групп увеличивалось, свидетельствуя о значительном окислении целлюлозы.As can be seen in table 1, the standard fluff fiber (sample 1) had a carboxyl group content of 3.13 meq / 100 g and an aldehyde group content of 0.97 meq / 100 g. After treatment with a low dose of 0.2% H 2 O 2 in the presence of 25 ppm Fe (II) (sample 2) or after treatment with a high dose of 0.6% H 2 O 2 in the presence of 75 ppm Fe (II) (sample 3), or after processing more a high dose of 1.4% H 2 O 2 in the presence of 100 ppm Fe (II) (sample 4) the fiber length and the calculated cellulose content remained relatively unchanged and the fiber strength, measured in the wet state at zero distance between the clamps, decreased to some extent, and the content of carboxyl, carbonyl and aldehyde groups increased, indicating a significant oxidation of cellulose.

В качестве сравнения, имеющиеся в продаже образец окисленного сульфатного хвойного волокна из древесины южной сосны, изготовленный альтернативным способом (образец 5), представляет значительное уменьшение длины волокна и приблизительно 70% уменьшение прочности волокна, измеряемой во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимами, по сравнению с распушенным волокном, описанным как образец 1. Содержание альдегидных групп в образце 5 оставалось практически неизменным по сравнению со стандартным распушенным волокном, в то время как волокна согласно настоящему изобретению, изготовленные посредством обработки способами A-C (образцы 2-4), имели несколько повышенное содержание альдегидных групп, составляющее от приблизительно 70 до приблизительно 100% суммарного вычисленного содержания карбонильных групп в целлюлозе. С другой стороны, содержание альдегидных групп в волокне PEACH® составляло менее чем 30% суммарного вычисленного содержания карбонильных групп в целлюлозе. Соотношение суммарного содержания карбонильных групп и содержания альдегидных групп, по-видимому, представляет собой хороший показатель того, что волокно может иметь широкую применимость в качестве модифицированного волокна в пределах объема настоящего изобретения, в частности, если данное соотношение находится в интервале от приблизительно 1 до приблизительно 2, как в образцах 2-4. Имеющие низкую вязкость волокна, такие как образцы 3 и 4, у которых соотношение содержания карбонильных и альдегидных групп составляло от приблизительно 1,5 до менее чем 2,0, сохраняли длину волокна, в отличие от сравнительного образца 5.By way of comparison, a commercially available sample of oxidized sulphate coniferous fiber from southern pine wood made by an alternative method (sample 5) represents a significant reduction in fiber length and approximately 70% reduction in fiber strength, measured in the wet state at zero distance between the clamps, compared with fluffy fiber described as sample 1. The content of aldehyde groups in sample 5 remained virtually unchanged compared to standard fluffy fiber, while fibers according to the present invention are manufactured by processing methods A-C (samples 2-4) had a somewhat higher content of aldehyde groups of from about 70 to about 100% of the calculated total content of carbonyl groups in the cellulose. On the other hand, the content of aldehyde groups in the PEACH® fiber was less than 30% of the total calculated content of carbonyl groups in the cellulose. The ratio of the total content of carbonyl groups and the content of aldehyde groups, apparently, is a good indicator that the fiber can have wide applicability as a modified fiber within the scope of the present invention, in particular, if this ratio is in the range from about 1 to about 2, as in samples 2-4. Having low viscosity fibers, such as samples 3 and 4, in which the ratio of the content of carbonyl and aldehyde groups ranged from about 1.5 to less than 2.0, the fiber length was maintained, in contrast to comparative sample 5.

Степень помола, плотность и прочность описанного выше стандартного волокна (образец 1) сравнивали с параметрами описанного выше образца 3. Результаты данного анализа представлены в таблице 2.The degree of grinding, density and strength of the standard fiber described above (sample 1) were compared with the parameters of the sample described above 3. The results of this analysis are presented in table 2.

Таблица 2.Table 2. Свойства целлюлозы, бумаги и волокна для стандартного и модифицированного сульфатного волокнаPulp, paper and fiber properties for standard and modified sulfate fibers Число оборотов в минуту при очистке методом PFIRPM when cleaning with PFI Степень помола (CSF)The degree of grinding (CSF) Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 Разрывная длина, кмBreaking length, km Разрывная длина во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимами, кмThe breaking length in the wet state at zero distance between the clamps, km Стандартное распушенное волокно Leaf River, у которого вязкость 0,5% раствора, измеренная капиллярным методом с помощью CED, составляет приблизительно 15 мПа⋅с (образец 1)A standard fluffy Leaf River fiber with a viscosity of 0.5% solution, measured by capillary method using CED, is approximately 15 mPa⋅s (sample 1) 00 737737 0,5380.538 2,162.16 9,389.38 300300 721721 0,5890.589 3,573.57 Модифицированное целлюлозное волокно (ULDP) , у которого вязкость 0,5% раствора, измеренная капиллярным методом с помощью CED, составляет 6,5 мПа⋅с (образец 3)Modified cellulose fiber (ULDP), in which the viscosity of a 0.5% solution, measured by capillary method using CED, is 6.5 MPa · s (sample 3) 00 742742 0,5440.544 2,192.19 6,836.83 300300 702702 0,5950.595 3,753.75

Как можно видеть в приведенной выше таблице 2, модифицированные целлюлозные волокна согласно настоящему изобретению могут иметь степень помола, сопоставимую со стандартными распушенными волокнами, которые не были подвергнуты окислительной обработке в последовательности отбеливания.As can be seen in Table 2 above, the modified cellulosic fibers according to the present invention can have a degree of milling comparable to standard fluffy fibers that have not been oxidized in the bleaching sequence.

Пример 2Example 2

Образец целлюлозы из древесины южной сосны после стадии D1 последовательности OD(EOP)D(EP)D отбеливания, у которой вязкость 0,5% раствора, измеренная капиллярным методом с использованием CED, составляла приблизительно 14,6 мПа⋅с, обрабатывали приблизительно при 10% консистенции пероксидом водорода при концентрации от 0,25% до 1,5% в присутствии 50 или 100 частей на миллион Fe(II), добавленного в форме FeSO4⋅7H2O. Fe(II) добавляли в форме водного раствора и тщательно смешивали с целлюлозой. Затем с целлюлозой смешивали пероксид водорода в форме 3% водного раствора. Смешанную целлюлозу выдерживали на водяной бане в течение одного часа при 78°C. После завершения реакции целлюлозу фильтровали, и в фильтрате измеряли значение pH и остаточное содержание пероксида. Целлюлозу промывали, и измеренную капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора определяли согласно процедуре TAPPI T230. Результаты представлены в таблице 3.A pulp sample of southern pine wood after stage D1 of the bleaching OD (EOP) D (EP) D sequence, in which the viscosity of a 0.5% solution, measured by capillary method using CED, was approximately 14.6 mPa · s, was processed at approximately 10 % consistency with hydrogen peroxide at a concentration of 0.25% to 1.5% in the presence of 50 or 100 ppm Fe (II) added in the form of FeSO 4 ⋅ 7H 2 O. Fe (II) was added in the form of an aqueous solution and carefully mixed with cellulose. Then, hydrogen peroxide in the form of a 3% aqueous solution was mixed with cellulose. The mixed cellulose was aged in a water bath for one hour at 78 ° C. After completion of the reaction, the cellulose was filtered, and the pH and residual peroxide content were measured in the filtrate. The cellulose was washed and the viscosity of the 0.5% solution measured by the capillary method using CED was determined according to the TAPPI T230 procedure. The results are presented in table 3.

Таблица 3Table 3 Добавленный H2O2 Added H 2 O 2 Израсходованный H2O2 Spent H 2 O 2 Fe+2 Fe +2 pHpH Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution Δ Изменение вязкостиΔ Change in viscosity DPwDPw % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose частей на миллион по отношению к массе целлюлозыparts per million in relation to the mass of pulp конечное значениеfinal value мПа⋅сmPa⋅s Контрольный образецControl sample 14,614.6 20032003 0,250.25 0,250.25 100one hundred 4,84.8 8,68.6 6,06.0 13841384 0,500.50 0,340.34 50fifty 4,74.7 8,98.9 5,75.7 14231423 0,500.50 0,500.50 100one hundred 4,84.8 6,86.8 7,87.8 11311131 0,750.75 0,190.19 50fifty 4,64.6 10,610.6 4,04.0 16211621 0,750.75 0,750.75 100one hundred 4,74.7 5,85.8 8,88.8 967967 1,01,0 0,200.20 50fifty 4,64.6 9,09.0 5,65,6 14351435 1,01,0 0,400.40 100one hundred 4,74.7 7,87.8 6,86.8 12781278 1,51,5 0,300.30 50fifty 4,64.6 10,010.0 4,64.6 15541554 1,51,5 0,400.40 100one hundred 4,64.6 7,57.5 7,17.1 12351235

Пример 3Example 3

Образец целлюлозы после стадии D1 отбеливания на установке, описанной в примере 2, у которой измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора составляла 15,8 мПа⋅с (DPw 2101), обрабатывали раствором 0,75% пероксида водорода в присутствии Fe(II) в количестве от 50 до 200 частей на миллион, таким же образом, как в примере 2, за исключением того, что продолжительность выдерживания также изменялась от 45 до 80 минут. Результаты представлены в таблице 4.The cellulose sample after the bleaching stage D1 in the apparatus described in Example 2, in which the viscosity of a 0.5% solution measured by the capillary method using CED was 15.8 mPa · s (DPw 2101), was treated with a solution of 0.75% hydrogen peroxide in the presence of Fe (II) in an amount of 50 to 200 ppm, in the same manner as in Example 2, except that the aging time also varied from 45 to 80 minutes. The results are presented in table 4.

Таблица 4Table 4 Продолжительность обработкиProcessing time Добавленный H2O2 Added H 2 O 2 Израсходованный H2O2 Spent H 2 O 2 Fe+2 Fe +2 pHpH Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution Δ Изменение вязкостиΔ Change in viscosity DPwDPw минутminutes % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose частей на миллион по отношению к массе целлюлозыparts per million in relation to the mass of pulp конечное значениеfinal value мПа⋅сmPa⋅s 21012101 Контрольный образецControl sample 15,815.8 12911291 4545 0,750.75 0,720.72 100one hundred 4,44.4 7,97.9 7,97.9 10351035 6060 0,750.75 0,750.75 200200 4,14.1 6,26.2 9,69.6 13841384 8080 0,750.75 0,270.27 50fifty 8,68.6 7,27.2 10181018 8080 0,750.75 0,750.75 100one hundred 4,64.6 6,16.1 9,79.7 21012101

Пример 4Example 4

Образец целлюлозы после стадии D1 отбеливания на установке, описанной в примере 2, у которой измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора составляла 14,8 мПа⋅с (DPw 2020), обрабатывали раствором 0,75% пероксида водорода в присутствии 150 частей на миллион Fe(II) таким же образом, как описанный в примере 2, за исключением того, что продолжительность обработки составляла 80 минут. Результаты представлены в таблице 5.The cellulose sample after the bleaching stage D1 in the apparatus described in Example 2, in which the viscosity of a 0.5% solution measured by the capillary method using CED was 14.8 mPa · s (DPw 2020), was treated with a solution of 0.75% hydrogen peroxide in the presence of 150 ppm Fe (II) in the same manner as described in example 2, except that the processing time was 80 minutes. The results are presented in table 5.

Таблица 5Table 5 Продолжительность обработкиProcessing time Добавленный H2O2 Added H 2 O 2 Израсходованный H2O2 Spent H 2 O 2 Fe+2 Fe +2 pHpH Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution Δ Изменение вязкостиΔ Change in viscosity DPwDPw минутminutes % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose частей на миллион по отношению к массе целлюлозыparts per million in relation to the mass of pulp конечное значениеfinal value мПа⋅сmPa⋅s Контрольный образецControl sample 14,814.8 20202020 8080 0,750.75 0,750.75 150150 3,93.9 5,25.2 9,69.6 858858

Пример 5Example 5

Целлюлозу из древесины южной сосны после стадии D1 последовательности OD0(EO)D1(EP)D2, у которой измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора составляла 15,6 мПа⋅с (DPw 2085), обрабатывали при 10% консистенции раствором пероксида водорода, составляющего 0,25% или 0,5 мас.% по отношению к целлюлозе, в присутствии 25, 50, или 100 частей на миллион Fe(II), добавленного в форме FeSO4⋅7H2O. Fe(II) добавляли в форме водного раствора и тщательно смешивали с целлюлозой. Пероксид водорода в форме 3% водного раствора затем смешивали с целлюлозой, и смешанную целлюлозу выдерживали на водяной бане в течение одного часа при 78°C. После завершения реакции целлюлозу фильтровали, и у фильтрата измеряли значение pH и остаточное содержание пероксида. Целлюлозу промывали, и измеряемую капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора определяли согласно процедуре TAPPI T230. Результаты представлены в таблице 6.Cellulose from southern pine wood after stage D1 of the sequence OD 0 (EO) D1 (EP) D2, in which the viscosity of a 0.5% solution measured by the capillary method using CED was 15.6 mPa⋅s (DPw 2085), was treated at 10% consistency with a solution of hydrogen peroxide of 0.25% or 0.5 wt.% with respect to cellulose, in the presence of 25, 50, or 100 ppm Fe (II) added in the form of FeSO 4 ⋅ 7H 2 O. Fe ( Ii) was added in the form of an aqueous solution and thoroughly mixed with cellulose. Hydrogen peroxide in the form of a 3% aqueous solution was then mixed with cellulose, and the mixed cellulose was kept in a water bath for one hour at 78 ° C. After completion of the reaction, the cellulose was filtered, and the pH and residual peroxide were measured at the filtrate. Cellulose was washed and the viscosity of a 0.5% solution measured by the capillary method using CED was determined according to the TAPPI T230 procedure. The results are presented in table 6.

Таблица 6Table 6 Добавленный H2O2 Added H 2 O 2 Израсходованный H2O2 Spent H 2 O 2 Fe+2 Fe +2 pHpH Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution Δ Изменение вязкостиΔ Change in viscosity DPwDPw % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose частей на миллион по отношению к массе целлюлозыparts per million in relation to the mass of pulp конечное значениеfinal value мПа⋅сmPa⋅s Контрольный образецControl sample 15,615.6 20852085 0,250.25 0,250.25 2525 3,53,5 6,46.4 9,29.2 10681068 0,500.50 O,50O 50 50fifty 2,92.9 4,54,5 11,111.1 717717 0,500.50 0,500.50 100one hundred 2,72.7 4,54,5 11,111.1 717717

Пример 6Example 6

Следующий образец целлюлозы после стадии D1, у которой измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора составляла 15,2 мПа⋅с (DPw 2053), обрабатывали раствором 0,10, 0,25, 0,50, или 0,65% пероксида водорода в присутствии 25, 50, или 75 частей на миллион Fe(II) таким же образом, как в примере 5. Результаты представлены в таблице 7.The next cellulose sample after stage D1, in which the viscosity of a 0.5% solution measured by the capillary method using CED was 15.2 mPa · s (DPw 2053), was treated with a solution of 0.10, 0.25, 0.50, or 0, 65% hydrogen peroxide in the presence of 25, 50, or 75 parts per million Fe (II) in the same manner as in example 5. The results are presented in table 7.

Таблица 7Table 7 Продолжительность обработкиProcessing time Добавленный H2O2 Added H 2 O 2 Израсходованный H2O2 Spent H 2 O 2 Fe+2 Fe +2 pHpH Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution Δ Изменение вязкостиΔ Change in viscosity DPwDPw минутminutes % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose частей на миллион по отношению к массе целлюлозыparts per million in relation to the mass of pulp конечное значениеfinal value мПа⋅сmPa⋅s Контрольный образецControl sample 15,215,2 20532053 6060 0,100.10 0,100.10 2525 4,14.1 9,69.6 5,65,6 15081508 6060 0,250.25 0,190.19 2525 4,04.0 7,97.9 7,37.3 12911291 6060 0,500.50 0,400.40 50fifty 3,53,5 6,76.7 8,58.5 11161116 6060 0,650.65 0,650.65 7575 3,33.3 4,44.4 10,810.8 696696

Пример 7Example 7

Целлюлозу из древесины южной сосны получали на стадии D1 последовательности отбеливания OD(EO)D(EP)D после стадии кислородной делигнификации сульфатной целлюлозы, в результате чего изготавливали целлюлозу, имеющую меньшую среднемассовую степень полимеризации или измеренную капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора. Исходная измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора составляла 12,7 мПа⋅с (DPw 1834). Добавляли раствор 0,50 или 1,0% пероксида водорода в присутствии 100 частей на миллион Fe(II). Другие условия обработки представляли собой 10% консистенция, 78°C и одночасовая продолжительность обработки. Результаты представлены в таблице 8.Cellulose from southern pine wood was obtained in stage D1 of the bleaching sequence OD (EO) D (EP) D after the oxygen delignification stage of sulfate cellulose, resulting in cellulose having a lower weight average polymerization degree or measured by a capillary method using a CED viscosity of 0.5% solution. The initial viscosity measured by a capillary method using CED of a 0.5% solution was 12.7 mPa · s (DPw 1834). A solution of 0.50 or 1.0% hydrogen peroxide was added in the presence of 100 ppm Fe (II). Other processing conditions were 10% consistency, 78 ° C and one hour treatment time. The results are presented in table 8.

Таблица 8Table 8 Добавленный H2O2 Added H 2 O 2 Израсходованный H2O2 Spent H 2 O 2 Fe+2 Fe +2 pHpH Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution Δ Изменение вязкостиΔ Change in viscosity DPwDPw % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose частей на миллион по отношению к массе целлюлозыparts per million in relation to the mass of pulp конечное значениеfinal value мПа⋅сmPa⋅s Контрольный образецControl sample 12,712.7 18341834 0,500.50 0,500.50 100one hundred 2,12.1 5,65,6 7,17.1 932932 1,01,0 0,350.35 100one hundred 2,62.6 4,24.2 8,58.5 652652

Пример 8Example 8

Имеющий низкую вязкость образец целлюлозы после стадии D1 последовательности OD(EO)D(EP)D, у которой измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора составляла 11,5 мПа⋅с (DPw 1716), обрабатывали раствором 0,75 или 1,0% пероксида водорода в присутствии 75 или 150 частей на миллион Fe(II) способом, аналогичным примеру 7, за исключением того, что продолжительность обработки составляла 80 минут. Результаты представлены в таблице 9.The low viscosity cellulose sample after stage D1 of the OD (EO) D (EP) D sequence, in which the viscosity of the 0.5% solution measured by the capillary method using CED was 11.5 mPa · s (DPw 1716), was treated with a solution of 0.75 or 1.0% hydrogen peroxide in the presence of 75 or 150 parts per million Fe (II) in a manner analogous to example 7, except that the processing time was 80 minutes. The results are presented in table 9.

Таблица 9Table 9 Добавленный H2O2 Added H 2 O 2 Израсходованный H2O2 Spent H 2 O 2 Fe+2 Fe +2 pHpH Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution Δ Изменение вязкостиΔ Change in viscosity DPwDPw % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose частей на миллион по отношению к массе целлюлозыparts per million in relation to the mass of pulp конечное значениеfinal value мПа⋅сmPa⋅s Контрольный образецControl sample 11,511.5 17161716 0,750.75 0,750.75 7575 3,23.2 3,63.6 7,97.9 511511 0,750.75 0,750.75 150150 3,03.0 3,83.8 7,77.7 560560 1one 1one 7575 2,62.6 3,43.4 8,18.1 459459 1one 1one 150150 2,62.6 3,43.4 8,18.1 459459

Пример 9Example 9

Целлюлозу из древесины южной сосны получали на стадии D1 последовательности OD(EO)D(EP)D. Исходная измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора составляла 11,6 мПа⋅с (DPw 1726). Добавляли раствор 1,0%, 1,5%, или 2% пероксида водорода в присутствии 75, 150 или 200 частей на миллион Fe(II). Другие условия обработки представляли собой 10% консистенция, 78°C и полуторачасовая продолжительность обработки. Результаты представлены в таблице 10.Cellulose from southern pine wood was obtained in step D1 of the sequence OD (EO) D (EP) D. The initial viscosity measured by a capillary method using CED of a 0.5% solution was 11.6 mPa · s (DPw 1726). A solution of 1.0%, 1.5%, or 2% hydrogen peroxide was added in the presence of 75, 150, or 200 ppm Fe (II). Other processing conditions were 10% consistency, 78 ° C and an hour and a half treatment time. The results are presented in table 10.

Таблица 10Table 10 Добавленный H2OAdded H 2 O Израсходованный H2O2 Spent H 2 O 2 Fe+2 Fe +2 pHpH Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution Δ Изменение вязкостиΔ Change in viscosity DPwDPw Содержание карбоксильных группThe content of carboxyl groups Содержание альдегидных группThe content of aldehyde groups Медное числоCopper number % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose частей на миллион по отношению к массе целлюлозыparts per million in relation to the mass of pulp конечное значениеfinal value мПа⋅сmPa⋅s мэкв/100 гmeq / 100 g мэкв/100 гmeq / 100 g Контроль-ный образецControl sample 11,611.6 17261726 3,673.67 0,350.35 0,520.52 1,01,0 0,980.98 7575 3,43.4 3,53,5 8,18.1 485485 3,733.73 4,064.06 3,053.05 1,51,5 1,491.49 150150 2,72.7 3,23.2 8,48.4 406406 3,783.78 5,065.06 2,572,57 2,02.0 2,02.0 200200 2,92.9 3,03.0 8,68.6 350350 3,673.67 5,235.23 2,062.06

Пример 10Example 10

Целлюлозу из древесины южной сосны получали на стадии D1 последовательности OD(EO)D(EP)D. Исходная измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора составляла 14,4 мПа⋅с (DPw 1986). Добавляли раствор 1,0%, 1,5%, или 2% пероксида водорода в присутствии 75, 150 или 200 частей на миллион Fe(II). Другие условия обработки представляли собой 10% консистенция, 78°C и полуторачасовая продолжительность обработки. Результаты представлены в таблице 11.Cellulose from southern pine wood was obtained in step D1 of the sequence OD (EO) D (EP) D. The initial viscosity measured by a capillary method using CED of a 0.5% solution was 14.4 mPa · s (DPw 1986). A solution of 1.0%, 1.5%, or 2% hydrogen peroxide was added in the presence of 75, 150, or 200 ppm Fe (II). Other processing conditions were 10% consistency, 78 ° C and an hour and a half treatment time. The results are presented in table 11.

Таблица 11Table 11 Добавленный H2OAdded H 2 O Израсходованный H2O2 Spent H 2 O 2 Fe+2 Fe +2 pHpH Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution Δ Изменение вязкостиΔ Change in viscosity DPwDPw Содержание карбоксильных группThe content of carboxyl groups Содержание альдегидных группThe content of aldehyde groups Медное числоCopper number % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose частей на миллион по отношению к массе целлюлозыparts per million in relation to the mass of pulp Конечное значениеFinal value мПа⋅сmPa⋅s мэкв/100 гmeq / 100 g мэкв/100 гmeq / 100 g Контрольный образецControl sample 14,414,4 19861986 3,523.52 0,230.23 0,670.67 1,01,0 0,950.95 7575 3,33.3 3,83.8 10,610.6 560560 3,653.65 3,483.48 2,472.47 1,51,5 1,51,5 150150 2,42,4 3,73,7 10,710.7 535535 4,134.13 4,704.70 2,322,32 2,02.0 2,02.0 200200 2,82,8 3,23.2 11,211,2 406406 3,933.93 5,915.91 1,881.88

Пример 11Example 11

Целлюлозу из древесины южной сосны получали на стадии D1 последовательности OD(EO)D(EP)D. Исходная измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора составляла 15,3 мПа⋅с (DPw 2061). Пероксид водорода добавляли в целлюлозу в растворе 3% в присутствии 200 частей на миллион Fe(II). Другие условия обработки представляли собой 10% консистенция, 80°C и полуторачасовая продолжительность обработки. Результаты представлены в таблице 12.Cellulose from southern pine wood was obtained in step D1 of the sequence OD (EO) D (EP) D. The initial viscosity measured by the capillary method using CED of a 0.5% solution was 15.3 mPa · s (DPw 2061). Hydrogen peroxide was added to cellulose in a 3% solution in the presence of 200 ppm Fe (II). Other processing conditions were 10% consistency, 80 ° C and an hour and a half treatment time. The results are presented in table 12.

Таблица 12Table 12 Добавленный H2OAdded H 2 O Израсходованный H2O2 Spent H 2 O 2 Fe+2 Fe +2 pHpH Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution Δ Изменение вязкостиΔ Change in viscosity DPwDPw Содержание карбоксильных группThe content of carboxyl groups Содержание альдегидных группThe content of aldehyde groups Медное числоCopper number % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose частей на миллион по отношению к массе целлюлозыparts per million in relation to the mass of pulp Конечное значениеFinal value мПа⋅сmPa⋅s мэкв/100 гmeq / 100 g мэкв/100 гmeq / 100 g Контрольный образецControl sample 15,315.3 20612061 3,03.0 2,92.9 200200 2,82,8 2,942.94 12,412,4 333333 4,664.66 6,746.74 5,145.14

Описанные выше примеры 2-11 представляют, что значительное уменьшение измеренной капиллярным методом с использованием CED вязкости 0,5% раствора и/или степени полимеризации может быть достигнуто посредством кислотной катализируемой пероксидной обработки согласно настоящему изобретению. Конечная вязкость или среднемассовая степень полимеризации оказывается зависимой от количества пероксида, которое расходуется в процессе реакции, как представлено на фиг. 1, который иллюстрирует вязкость целлюлозы с двух различных заводов, а именно Brunswick и Leaf River (LR), как функцию процентного количества израсходованного пероксида. Расходование пероксида определяют используемые количества и концентрации пероксида, продолжительность обработки и температура реакции.The above examples 2-11 show that a significant reduction in the capillary method measured using the CED viscosity of a 0.5% solution and / or degree of polymerization can be achieved by acid catalyzed peroxide treatment according to the present invention. The final viscosity or weight average polymerization degree is dependent on the amount of peroxide that is consumed during the reaction, as shown in FIG. 1, which illustrates the viscosity of cellulose from two different plants, namely Brunswick and Leaf River (LR), as a function of the percentage of peroxide consumed. Peroxide consumption determines the amount and concentration of peroxide used, processing time and reaction temperature.

Пример 12Example 12

Целлюлозу из древесины южной сосны получали на стадии D1 последовательности OD(EO)D(EP)D. Исходная измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора составляла 14,8 мПа⋅с (DPw 2020). Пероксид водорода добавляли в растворе 1% целлюлозы в присутствии 100, 150 или 200 частей на миллион Cu(II), добавленной в форме CuSO4⋅5H2Oэ. Другие условия обработки представляли собой 10% консистенция, 80°C и 3,5-часовая продолжительность обработки. Результаты представлены в таблице 13.Cellulose from southern pine wood was obtained in step D1 of the sequence OD (EO) D (EP) D. The initial viscosity measured by a capillary method using CED of a 0.5% solution was 14.8 mPa · s (DPw 2020). Hydrogen peroxide was added in a solution of 1% cellulose in the presence of 100, 150, or 200 ppm Cu (II) added in the form of CuSO 4 ⋅ 5H 2 Oe. Other processing conditions were 10% consistency, 80 ° C, and a 3.5 hour treatment time. The results are presented in table 13.

Таблица 13Table 13 Добавленный H2OAdded H 2 O Израсходованный H2O2 Spent H 2 O 2 Fe+2 Fe +2 pHpH Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution Δ Изменение вязкостиΔ Change in viscosity DPwDPw Содержание карбоксильных группThe content of carboxyl groups Содержание альдегидных группThe content of aldehyde groups Медное числоCopper number % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose частей на миллион по отношению к массе целлюлозыparts per million in relation to the mass of pulp конечное значениеfinal value мПа⋅сmPa⋅s мэкв/100 гmeq / 100 g мэкв/100 гmeq / 100 g Контрольный образецControl sample 14,814.8 20202020 3,363.36 0,370.37 0,510.51 1,01,0 0,820.82 100one hundred 2,42,4 6,16.1 8,78.7 10181018 1,01,0 0,940.94 150150 2,32,3 5,95.9 8,98.9 984984 1,01,0 0,940.94 200200 2,42,4 6,06.0 8,88.8 10011001 3,373.37 2,712.71 1,81.8

Использование меди вместо железа приводило к замедлению реакции и снижению вязкости, но все же наблюдалось значительное изменение вязкости, содержания карбоксильных групп и содержания альдегидных групп по сравнению с контрольным образцом необработанной целлюлозы. The use of copper instead of iron led to a slowdown of the reaction and a decrease in viscosity, but nevertheless a significant change was observed in the viscosity, the content of carboxyl groups and the content of aldehyde groups in comparison with the control sample of untreated cellulose.

Пример 13Example 13

Стадию E2 (EP) последовательности OD(EOP)D(EP)D изменяли, чтобы получалась сверхнизкая степень полимеризации целлюлозы. Раствор FeSO4⋅7H2O разбрызгивали на целлюлозу, используя промыватель-разбрызгиватель на стадии D1 при нанесении в количестве 150 частей на миллион Fe(II). Никакая щелочь (NaOH) не добавлялась на стадии E2, и содержание пероксида увеличивалось до 0,75%. Продолжительность выдерживания составляла приблизительно 1 час, и температура составляла 79°C. Значение pH составляло 2,9. Обработанную целлюлозу промывали, используя вакуумный барабанный промыватель, и после этого обрабатывали на конечной стадии D2, используя 0,7% ClO2, в течение приблизительно 2 часов при 91°C. Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора конечной беленой целлюлозы составляла 6,5 мПа⋅с (DPw 1084), и белизна составляла 87 по стандарту ISO.Stage E2 (EP) of the sequence OD (EOP) D (EP) D was changed to obtain an ultra-low degree of polymerization of cellulose. A solution of FeSO 4 ⋅ 7H 2 O was sprayed onto cellulose using a spray washer in step D1 when applied in an amount of 150 ppm Fe (II). No alkali (NaOH) was added in step E2, and the peroxide content increased to 0.75%. The aging time was approximately 1 hour, and the temperature was 79 ° C. The pH value was 2.9. The treated cellulose was washed using a vacuum drum washer, and then treated at the final stage D2 using 0.7% ClO 2 for about 2 hours at 91 ° C. Measured by capillary method using CED, the viscosity of a 0.5% solution of the final bleached pulp was 6.5 MPa · s (DPw 1084), and the whiteness was 87 according to ISO standard.

Пример 14Example 14

Из целлюлозы, изготовленной в примере 13, получали в многослойный картон, используя устройство для высушивания типа Фудринье (Fourdrinier) и стандартные сушильные резервуары. Контрольные образцы целлюлозы и образцы целлюлозы согласно настоящему изобретению (ULDP) собирали и анализировали в отношении химического состава и свойств волокон. Результаты представлены в таблице 14.From the pulp made in Example 13, it was prepared into laminated board using a Fourdrinier type drying apparatus and standard drying tanks. Cellulose control samples and cellulose samples according to the present invention (ULDP) were collected and analyzed in relation to the chemical composition and properties of the fibers. The results are presented in table 14.

Таблица 14Table 14 СвойствоProperty СтандартStandard ULDPULDP R10R10 %% 85,285,2 81,581.5 S10S10 %% 14,814.8 18,518.5 R18R18 %% 86,486.4 84,484,4 S18S18 %% 13,613.6 15,615.6 ΔRΔR 1,21,2 2,92.9 Содержание карбоксильных группThe content of carboxyl groups мэкв/100 гmeq / 100 g 4,064.06 4,274.27 Содержание альдегидных группThe content of aldehyde groups мэкв/100 гmeq / 100 g 0,430.43 1,341.34 Медное числоCopper number 0,320.32 1,571,57 Вычисленное содержание карбонильных группThe calculated content of carbonyl groups ммоль/100 гmmol / 100 g 0,420.42 2,502,50 Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution мПа⋅сmPa⋅s 14,214.2 7,37.3 Характеристическая вязкостьIntrinsic viscosity дл/гdl / g 6,766.76 4,374.37 Вычисленная степень полимеризацииThe calculated degree of polymerization DPwDPw 19691969 12061206 ГлюканGlucan %% 83,683.6 83,683.6 КсиланXylan %% 9,29.2 9,09.0 ГалактанGalactan %% 0,20.2 0,20.2 МаннанMannan %% 6,36.3 6,46.4 АрабинанArabinan %% 0,40.4 0,40.4 Вычисленное содержание целлюлозыThe calculated cellulose content %% 81,581.5 81,581.5 Вычисленное содержание гемицеллюлозыThe calculated hemicellulose content %% 18,218.2 18,118.1 Длина волокна LwlFiber Length Lwl ммmm 2,512,51 2,532,53 Длина волокна LwwFiber Length Lww ммmm 3,283.28 3,263.26 ШероховатостьRoughness мг/мmg / m 0,2180.218 0,2130.213 Разрывная длина во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимамиBursting length when wet with zero distance between clamps кмKm 9,869.86 6,996.99 Степень помола (CSF)The degree of grinding (CSF) млml 720720 742742 Способность удерживания водыWater retention ability г H2O/г целлюлозыg H 2 O / g cellulose 0,960.96 0,840.84 Содержание экстрагируемых дихлорметаном веществContent of dichloromethane extractable substances 0,0080.008 0,0070.007 Содержание железаIron content частей на миллионparts per million 3,53,5 10,710.7 ЗольностьAsh content %% 0,200.20 0,220.22 БелизнаWhite %ISO% ISO 90,490,4 86,586.5

Обработанная целлюлоза (ULDP) имела более высокую растворимость в щелочи (растворах 10% и 18% NaOH), а также более высокое содержание альдегидных групп и суммарное содержание карбонильных групп. Целлюлоза ULDP имела значительно меньшую степень полимеризации, определяемую на основании измеренной капиллярным методом с использованием CED вязкости 0,5% раствора. Уменьшение целостности волокна было также определено по уменьшению прочности при растяжении во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимами. Несмотря на значительное уменьшение степень полимеризации, длина волокна и степень помола оставались практически неизменными. Отсутствовало неблагоприятное воздействие на сток или изготовление картона на машине.Treated cellulose (ULDP) had a higher solubility in alkali (solutions of 10% and 18% NaOH), as well as a higher content of aldehyde groups and a total content of carbonyl groups. Cellulose ULDP had a significantly lower degree of polymerization, determined on the basis of the measured capillary method using the CED viscosity of a 0.5% solution. The decrease in fiber integrity was also determined by the decrease in tensile strength in the wet state at zero distance between the clamps. Despite a significant decrease in the degree of polymerization, the fiber length and degree of grinding remained almost unchanged. There was no adverse effect on the stock or production of cardboard on the machine.

Пример 15Example 15

Стадию E2 (EP) последовательности OD(EO)D(EP)D изменяли, чтобы изготавливать имеющую сверхнизкую степень полимеризации целлюлозу способом, аналогичным примеру 13. В данном примере FeSO4⋅7H2O добавляли в количестве 75 частей на миллион в качестве Fe(II), и количество пероксида водорода, используемое на стадии E2, составляло 0,6%. Значение pH на стадии обработки составляло 3,0, температура составляла 82°C, и продолжительность выдерживания составляла приблизительно 80 минут. Целлюлозу промывали, а затем обрабатывали на стадии D2, используя 0,2% ClO2, при 92°C в течение приблизительно 150 минут. Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора полностью беленой целлюлозы составляла 5,5 мПа⋅с (DPw 914), и белизна составляла 88,2 по стандарту ISO. Stage E2 (EP) of the sequence OD (EO) D (EP) D was changed to produce ultra-low polymerization cellulose in a similar manner to Example 13. In this example, FeSO 4 ⋅ 7H 2 O was added in an amount of 75 ppm as Fe ( II), and the amount of hydrogen peroxide used in step E2 was 0.6%. The pH at the treatment stage was 3.0, the temperature was 82 ° C, and the aging time was approximately 80 minutes. Cellulose was washed and then treated in step D2 using 0.2% ClO 2 at 92 ° C for approximately 150 minutes. Measured by capillary method using CED, the viscosity of a 0.5% solution of fully bleached pulp was 5.5 MPa · s (DPw 914), and the whiteness was 88.2 according to ISO standard.

Пример 16Example 16

Из целлюлозы, изготовленной в примере 15, получали многослойный картон, используя устройство для высушивания типа Фудринье с воздушной сушильной секцией Flakt™. Стандартные образцы целлюлозы и образцы целлюлозы согласно настоящему изобретению (ULDP) собирали и анализировали в отношении химического состав и свойств волокон. Результаты представлены в таблице 15.Laminated board was prepared from the pulp manufactured in Example 15 using a Fudrinier type drying apparatus with a Flakt ™ air drying section. Standard pulp samples and pulp samples according to the present invention (ULDP) were collected and analyzed in relation to the chemical composition and properties of the fibers. The results are presented in table 15.

Таблица 15Table 15 СвойствоProperty СтандартStandard ULDPULDP R10R10 %% 86,886.8 82,482,4 S10S10 %% 13,213,2 17,617.6 R18R18 %% 87,087.0 85,485,4 S18S18 %% 13,013.0 14,614.6 ΔRΔR 0,20.2 3,03.0 Содержание карбоксильных группThe content of carboxyl groups мэкв/100 гmeq / 100 g 3,133.13 3,703.70 Содержание альдегидных группThe content of aldehyde groups мэкв/100 гmeq / 100 g 0,970.97 2,152.15 Медное числоCopper number 0,510.51 1,31.3 Вычисленное содержание карбонильных группThe calculated content of carbonyl groups ммоль/100 гmmol / 100 g 0,730.73 2,052.05 Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution мПа⋅сmPa⋅s 15,015.0 6,56.5 Характеристическая вязкостьIntrinsic viscosity дл/гdl / g 7,147.14 4,334.33 Вычисленная степень полимеризацииThe calculated degree of polymerization DPwDPw 20362036 10841084 ГлюканGlucan %% 83,083.0 84,684.6 КсиланXylan %% 9,09.0 9,49,4 ГалактанGalactan %% 0,20.2 0,20.2 МаннанMannan %% 5,95.9 5,35.3 АрабинанArabinan %% 0,40.4 0,30.3 Вычисленное содержание целлюлозыThe calculated cellulose content %% 81,081.0 82,882.8 Вычисленное содержание гемицеллюлозыThe calculated hemicellulose content %% 17,517.5 17,017.0 Длина волокна LwlFiber Length Lwl ммmm 2,552,55 2,532,53 Длина волокна LwwFiber Length Lww ммmm 3,293.29 3,343.34 ШероховатостьRoughness мг/мmg / m 0,2180.218 0,2340.234 Разрывная длина во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимамиBursting length when wet with zero distance between clamps кмKm 9,389.38 6,836.83 Степень помола (CSF)The degree of grinding (CSF) млml 738738 737737 Содержание железаIron content частей на миллионparts per million 1,61,6 4,44.4 БелизнаWhite %ISO% ISO 89,689.6 88,288.2

Обработанная целлюлоза (ULDP) имела более высокую растворимость в щелочи (растворах 10% и 18% NaOH), а также более высокое содержание альдегидных групп и суммарное содержание карбонильных групп. Целлюлоза ULDP имела значительно меньшую степень полимеризации, определяемую на основании измеренной капиллярным методом с использованием CED вязкости 0,5% раствора и меньшую разрывную длину во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимами. Белизна все же сохраняла приемлемое значение, составляющее 88,2. При обработке сохранялись длина волокна и степень помола, а также отсутствовали какие-либо технологические проблемы изготовления и сушки картона. Treated cellulose (ULDP) had a higher solubility in alkali (solutions of 10% and 18% NaOH), as well as a higher content of aldehyde groups and a total content of carbonyl groups. Cellulose ULDP had a significantly lower degree of polymerization, determined on the basis of the measured capillary method using a CED viscosity of 0.5% solution and a smaller breaking length in the wet state at zero distance between the clamps. Whiteness still retained an acceptable value of 88.2. During processing, the fiber length and degree of grinding were preserved, and there were no any technological problems in the manufacture and drying of cardboard.

Пример 17Example 17

Стадию E2 (EP) последовательности OD(EO)D(EP)D изменяли, чтобы изготавливать имеющую низкую степень полимеризации целлюлозу способом, аналогичным примеру 13. В данном случае FeSO4⋅7H2O добавляли в количестве 25 частей на миллион в качестве Fe(II), и количество пероксида водорода, используемое на стадии E2, составляло 0,2%. Значение pH на стадии обработки составляло 3,0, температура составляла 82°C, и продолжительность выдерживания составляла приблизительно 80 минут. Целлюлозу промывали, а затем обрабатывали на стадии D2, используя 0,2% ClO2, при 92°C в течение приблизительно 150 минут. Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора полностью беленой целлюлозы составляла 8,9 мПа⋅с (DPw 1423), и белизна составляла 89 по стандарту ISO. Stage E2 (EP) of the sequence OD (EO) D (EP) D was altered to produce cellulose having a low degree of polymerization in a manner analogous to Example 13. In this case, FeSO 4 ⋅ 7H 2 O was added in an amount of 25 ppm as Fe ( II), and the amount of hydrogen peroxide used in step E2 was 0.2%. The pH at the treatment stage was 3.0, the temperature was 82 ° C, and the aging time was approximately 80 minutes. Cellulose was washed and then treated in step D2 using 0.2% ClO 2 at 92 ° C for approximately 150 minutes. Measured by capillary method using CED, the viscosity of a 0.5% solution of fully bleached pulp was 8.9 mPa⋅s (DPw 1423), and the whiteness was 89 according to ISO standard.

Пример 18Example 18

Из целлюлозы, изготовленной в примере 15, получали в многослойный картон, используя устройство для высушивания типа Фудринье с воздушной сушильной секцией Flakt™. Стандартные образцы целлюлозы и образцы целлюлозы согласно настоящему изобретению (LDP) собирали и анализировали в отношении химического состав и свойств волокон. Результаты представлены в таблице 16.From the cellulose manufactured in Example 15, it was prepared into laminated paperboard using a Foudrinier type drying apparatus with a Flakt ™ air drying section. Standard pulp samples and cellulose samples according to the present invention (LDP) were collected and analyzed in relation to the chemical composition and properties of the fibers. The results are presented in table 16.

Таблица 16Table 16 СвойствоProperty СтандартStandard ULDPULDP R10R10 %% 86,886.8 85,285,2 S10S10 %% 13,213,2 14,814.8 R18R18 %% 87,087.0 87,287.2 S18S18 %% 13,013.0 12,812.8 ΔRΔR 0,20.2 2,02.0 Содержание карбоксильных группThe content of carboxyl groups мэкв/100 гmeq / 100 g 3,133.13 3,533.53 Содержание альдегидных группThe content of aldehyde groups мэкв/100 гmeq / 100 g 0,970.97 1,241.24 Медное числоCopper number 0,510.51 1,21,2 Вычисленное содержание карбонильных группThe calculated content of carbonyl groups ммоль/100 гmmol / 100 g 0,730.73 1,881.88 Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution мПа⋅сmPa⋅s 15,015.0 8,98.9 Характеристическая вязкостьIntrinsic viscosity дл/гdl / g 7,147.14 5,445.44 Вычисленная степень полимеризацииThe calculated degree of polymerization DPwDPw 20362036 14231423 ГлюканGlucan %% 83,083.0 85,985.9 КсиланXylan %% 9,09.0 8,88.8 ГалактанGalactan %% 0,20.2 0,20.2 МаннанMannan %% 5,95.9 5,45,4 АрабинанArabinan %% 0,40.4 0,30.3 Вычисленное содержание целлюлозыThe calculated cellulose content %% 81,081.0 84,184.1 Вычисленное содержание гемицеллюлозыThe calculated hemicellulose content %% 17,517.5 16,516.5 Длина волокна LwlFiber Length Lwl ммmm 2,552,55 2,572,57 Длина волокна LwwFiber Length Lww ммmm 3,293.29 3,343.34 ШероховатостьRoughness мг/мmg / m 0,2180.218 0,2220.222 Содержание железаIron content частей на миллионparts per million 1,61,6 5,55.5 БелизнаWhite %ISO% ISO 89,689.6 89,089.0

Обработанная целлюлоза (LDP) имела более высокую растворимость в щелочи (растворах 10% и 18% NaOH), а также более высокое содержание альдегидных групп и суммарное содержание карбонильных групп. Целлюлоза LDP имела меньшую степень полимеризации, определенную на основании измеренной капиллярным методом с использованием CED вязкости 0,5% раствора. Наблюдалась минимальная потеря белизны. При обработке сохранялась длина волокна, а также отсутствовали какие-либо технологические проблемы изготовления и сушки картона. Treated cellulose (LDP) had a higher solubility in alkali (solutions of 10% and 18% NaOH), as well as a higher content of aldehyde groups and a total content of carbonyl groups. LDP cellulose had a lower degree of polymerization, determined on the basis of the capillary method measured using the CED viscosity of a 0.5% solution. There was minimal loss of whiteness. During processing, the fiber length was preserved, and there were no any technological problems in the manufacture and drying of cardboard.

Пример 19Example 19

Целлюлозные листы, описанные в примере 14, подвергали распушению и пневматическому формованию, получая листы, имеющие размеры 4×7 дюймов (10,16×17,78 см), используя лабораторную молотковую дробилку Kamas от компании Kamas Industries (Швеция). Изготовленные пневмоформованием листы затем сжимали при различном манометрическом давлении, используя лабораторный пресс. После прессования измеряли толщину листов, используя микрометрический толщиномер модели 200-A от компании Emveco при давлении ступни 0,089 фунта на квадратный дюйм (613,6 Па). Плотность листов вычисляли, измеряя массу и толщину листов. Результаты представлены в таблице 17.The cellulose sheets described in Example 14 were subjected to fluffing and pneumatic molding to obtain sheets measuring 4 x 7 inches (10.16 x 17.78 cm) using a Kamas laboratory hammer mill from Kamas Industries (Sweden). The sheets produced by pneumoforming were then compressed at various gauge pressures using a laboratory press. After pressing, the sheet thickness was measured using a Model 200-A micrometer thickness gauge from Emveco at a foot pressure of 0.089 psi (613.6 Pa). The density of the sheets was calculated by measuring the mass and thickness of the sheets. The results are presented in table 17.

Таблица 17Table 17 Манометрическое давлениеGauge pressure 5 фунтов на квадратный
дюйм
5 pounds per square
inch
10 фунтов на
квадратный дюйм
10 pounds on
square inch
20 фунтов на
квадратный дюйм
20 pounds on
square inch
Толщина, ммThickness mm Масса листа, гSheet weight, g Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 Толщина, ммThickness mm Масса листа, гSheet weight, g Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 Толщина, ммThickness mm Масса листа, гSheet weight, g Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 Стандартное сульфатное волокно из древесины южной сосныStandard Sulphate Fiber from Southern Pine Wood 2,622.62 5,145.14 0,1080.108 2,292.29 5,275.27 0,1270.127 1,491.49 5,295.29 0,1960.196 2,812.81 5,145.14 0,1010,101 2,262.26 5,195.19 0,1270.127 1,421.42 5,235.23 0,2030,203 Модифицированное сульфатное волокно из древесины южной сосныModified Sulphate Fiber from Southern Pine Wood 2,512,51 5,165.16 0,1140.114 2,132.13 5,335.33 0,1380.138 1,231.23 5,395.39 0,2420.242 2,562,56 5,265.26 0,1140.114 1,931.93 5,375.37 0,1540.154 1,321.32 5,265.26 0,2200.220 Процентное увеличение плотностиPercentage increase in density 8,438.43 14,9414.94 15,6715.67

Данные в таблице 17 показывают, что модифицированные волокна, изготовленные в пределах объема настоящего изобретения, были более пригодными к сжатию, и в результате этого получались имеющие меньшую толщину и более высокую плотность структуры, более подходящие для современных конструкций одноразовых абсорбирующих изделий.The data in table 17 show that the modified fibers made within the scope of the present invention were more compressible, and as a result, they had a lower thickness and higher structure density, more suitable for modern designs of disposable absorbent articles.

Не намереваясь ограничиваться теорией, авторы считают, что окисление целлюлозы нарушает кристаллическую структуру полимера, делая ее менее жесткой и более деформируемой. В этом случае волокна, составляющие структуру модифицированной целлюлозы, становятся более пригодными к сжатию, обеспечивая изготовление имеющих более высокую плотность абсорбирующих структур.Not intending to be limited by theory, the authors believe that the oxidation of cellulose disrupts the crystalline structure of the polymer, making it less rigid and more deformable. In this case, the fibers constituting the structure of the modified cellulose become more compressible, enabling the manufacture of higher density absorbent structures.

Пример 20Example 20

Целлюлозу из древесины южной сосны получали на стадии D1 последовательности OD(EO)D(EP)D. Исходная измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора составляла 14,9 мПа⋅с (DPw 2028). Добавляли раствор 1,0% или 2% пероксида водорода в присутствии 100 или 200 частей на миллион Fe(II), соответственно. Другие условия обработки представляли собой 10% консистенция, температура 80°C и одночасовая продолжительность выдерживания. Эту распушенную целлюлозу затем суспендировали в деионизированной воде, выкладывали во влажном состоянии на сетку, получая волокнистый лист, обезвоживали, используя роликовый пресс, и высушивали при 250°F (121,1°C). Сухие листы подвергали распушению и пневматическому формованию, получая листы, имеющие размеры 4×7 дюймов (10,16×17,78 см) и массу 8,4 г (после высушивания на воздухе), используя лабораторную молотковую дробилку Kamas от компании Kamas Industries (Швеция). Один полностью покрывающий лист нетканого покровного материала наносили на одну сторону каждого целлюлозного листа, и образцы уплотняли, используя гидравлический плиточный пресс от компании Carver, прилагающий манометрическое давление, составляющее 145 фунтов на квадратный дюйм (0,9997 МПа).Cellulose from southern pine wood was obtained in step D1 of the sequence OD (EO) D (EP) D. The initial viscosity measured by a capillary method using CED of a 0.5% solution was 14.9 mPa · s (DPw 2028). A solution of 1.0% or 2% hydrogen peroxide was added in the presence of 100 or 200 ppm Fe (II), respectively. Other processing conditions were 10% consistency, a temperature of 80 ° C, and a one-hour aging time. This fluffy cellulose was then suspended in deionized water, laid out wet on a mesh to form a fibrous sheet, dried using a roller press, and dried at 250 ° F (121.1 ° C). The dry sheets were subjected to fluffing and pneumatic molding to obtain sheets having dimensions of 4 × 7 inches (10.16 × 17.78 cm) and a mass of 8.4 g (after air drying) using a Kamas laboratory hammer mill from Kamas Industries ( Sweden). One fully covering sheet of nonwoven coating material was applied to one side of each cellulosic sheet, and the samples were densified using a hydraulic plate press from Carver, with a gauge pressure of 145 psi (0.9997 MPa).

Эти листы помещали в индивидуальные воздухонепроницаемые пластмассовые контейнеры объемом 1,6 л, имеющие съемную крышку, снабженную запорным клапаном и отверстием для отбора проб с трубкой Tygon®, имеющей внутренний диаметр ¼ дюйма (6,35 мм). Перед закреплением крышки контейнера в качестве нагрузки 60 г деионизированной воды и 0,12 г раствора 50% NH4OH при комнатной температуре заливали в центрированную вертикальную трубку, имеющую внутренний диаметр 1 дюйм (2,54 см), на вводном устройстве, способном прилагать ко всему образцу давление, составляющее 0,1 фунта на квадратный дюйм (689,5 Па). После полной абсорбции нагрузки вводное устройство извлекали из образца, крышку с прикрепленным отверстием для отбора проб устанавливали на контейнер, и включали таймер обратного отсчета. Через 45 минут пробу воздуха над раствором отбирали через отверстие для отбора проб, к которой были присоединены трубка для быстрого обнаружения аммиака и сильфонный насос ACCURO®, которые поставляет компания Draeger Safety Inc. (Питтсбург, штат Пенсильвания, США). Данные в таблице 18 показывают, что модифицированные волокна изготовленный в пределах объема настоящего изобретения оказались способными снижать количество газообразного аммиака в пространстве над раствором, и в результате этого получается структура, которая обеспечивает подавление высвобождения летучих соединений, имеющих неприятный запах, которые часто высвобождаются из смоченных изделий для страдающих недержанием.These sheets were placed in 1.6 L individual airtight plastic containers having a removable lid equipped with a shut-off valve and a sampling hole with a Tygon® tube having an inner diameter of ¼ inch (6.35 mm). Before fixing the container lid as a load, 60 g of deionized water and 0.12 g of a solution of 50% NH 4 OH at room temperature were poured into a centered vertical tube having an internal diameter of 1 inch (2.54 cm) on an input device capable of applying the entire sample has a pressure of 0.1 psi (689.5 Pa). After the load was completely absorbed, the input device was removed from the sample, the lid with the attached sampling hole was mounted on the container, and the countdown timer was started. After 45 minutes, an air sample above the solution was taken through a sampling hole to which an ammonia quick detection tube and ACCURO® bellows pump, supplied by Dräger Safety Inc., were connected. (Pittsburgh, PA, USA). The data in table 18 show that the modified fibers manufactured within the scope of the present invention were able to reduce the amount of gaseous ammonia in the space above the solution, and as a result, a structure is obtained that suppresses the release of volatile odor compounds that are often released from wetted products for incontinence sufferers.

Таблица 18Table 18 Нагрузка: 60 г H2O + 0,12 г раствора 50% NH4OHLoad: 60 g of H 2 O + 0.12 g of a solution of 50% NH 4 OH Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора (мПа⋅с)Measured by capillary method using CED viscosity of 0.5% solution (mPa⋅s) Содержание альдегидных групп (мэкв/100 г)The content of aldehyde groups (meq / 100 g) Масса пневмоуложенного листа (г)The weight of the laid sheet (g) Содержание аммиака (частей на миллион) через 45 минутAmmonia (ppm) after 45 minutes Стандартное сульфатное волокно из древесины южной сосныStandard Sulphate Fiber from Southern Pine Wood 14,914.9 0,230.23 9,169.16 210210 Модифицированное сульфатное волокно из древесины южной сосны - 1,0% H2O2 + 100 частей на миллион FeModified Sulphate Fiber from Southern Pine Wood - 1.0% H 2 O 2 + 100 ppm Fe 4,74.7 3,263.26 9,119.11 133133 Модифицированное сульфатное волокно из древесины южной сосны - 2,0% H2O2 + 200 частей на миллион FeModified Sulphate Fiber from Southern Pine Wood - 2.0% H 2 O 2 + 200 ppm Fe 3,83.8 4,324.32 9,239.23 107107

Пример 21Example 21

Стадию E2 последовательности OD(EO)D(EP)D промышленного процесса сульфатной обработки целлюлозы изменяли, чтобы изготавливать имеющую низкую степень полимеризации целлюлозу способом, аналогичным примеру 14. В данном примере на стадии E2 добавляли FeSO4⋅7H2O в количестве 100 частей на миллион в качестве Fe(II), а пероксид водорода добавляли в количестве 1,4%. свойства целлюлозы представлены в таблице 19.The E2 step of the OD (EO) D (EP) D sequence of the industrial sulphate pulp treatment process was changed to produce a low polymerization cellulose in a similar manner to Example 14. In this example, in step E2, 100 ppm FeSO 4 ⋅ 7H 2 O was added million as Fe (II), and hydrogen peroxide was added in an amount of 1.4%. pulp properties are presented in table 19.

Таблица 19Table 19 СвойствоProperty ULDPULDP R10R10 %% 72,572.5 S10S10 %% 27,527.5 R18R18 %% 78,778.7 S18S18 %% 21,321.3 ΔRΔR 6,26.2 Содержание карбоксильных группThe content of carboxyl groups мэкв/100 гmeq / 100 g 3,943.94 Содержание альдегидных группThe content of aldehyde groups мэкв/100 гmeq / 100 g 4,214.21 Медное числоCopper number 4,254.25 Вычисленное содержание карбонильных группThe calculated content of carbonyl groups ммоль/100 гmmol / 100 g 6,976.97 Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution мПа⋅сmPa⋅s 3,503,50 Характеристическая вязкостьIntrinsic viscosity дл/гdl / g 2,492.49 Вычисленная степень полимеризацииThe calculated degree of polymerization DPwDPw 485485 Длина волокна LwlFiber Length Lwl ммmm 2,312,31 ШероховатостьRoughness мг/мmg / m 0,190.19 БелизнаWhite %ISO% ISO 88,588.5

Из полученной модифицированной химической целлюлозы изготавливали многослойный картон, используя устройство для высушивания типа Фудринье с воздушной сушильной секцией Flakt™. Образцы данного изделия и контрольные образцы листов сульфатной целлюлозы подвергали распушению, используя лабораторную молотковую дробилку Kamas. Оптический анализ свойств волокна осуществляли до и после обработки образцов с помощью лабораторной молотковой дробилки Kamas, используя анализатор качества волокон HiRes, который поставляет компания Optest Equipment, Inc. (Хоксбери, провинция Онтарио, Канада), согласно протоколам производителя. Результаты представлены ниже в таблице.Laminated cardboard was made from the obtained modified chemical cellulose using a Foudrinier type drying apparatus with a Flakt ™ air drying section. Samples of this product and control samples of sulphate pulp sheets were subjected to fluffing using a Kamas laboratory hammer mill. Optical fiber properties were analyzed before and after processing the samples using a Kamas laboratory hammer mill using a HiRes fiber quality analyzer, supplied by Optest Equipment, Inc. (Hawkesbury, Ontario, Canada), according to manufacturer's protocols. The results are presented in the table below.

Таблица 20Table 20 СвойствоProperty Контрольный образецControl sample ULDPULDP Контрольный образец после молотковой дробилкиControl sample after hammer mill Образец ULDP после молотковой дробилкиULDP sample after hammer mill Индекс изгибаBend index 1,791.79 2,292.29 1,511.51 2,322,32 Угол изгибаBending angle 59,1559.15 79,5679.56 48,5248.52 80,2680.26 Число изгибов на 1 ммThe number of bends per 1 mm 0,810.81 1,071,07 0,680.68 1,061.06 Индекс извитости (взвешенный по длине)Curl Index (Weighted Length) 0,1710.171 0,2110.211 0,1490.149 0,2250.225

Как можно видеть в таблице 20, волокна ULDP, изготовленные в соответствии с настоящим изобретением, имеют более высокие индексы изгиба и извитости, чем контрольные волокна, не обработанные пероксидом в присутствии железа,As can be seen in table 20, ULDP fibers made in accordance with the present invention have higher bending and crimping indices than control fibers not treated with peroxide in the presence of iron,

Распушенные волокна подвергали пневмоформованию, изготавливая листы, имеющие размеры 4×7 дюймов (10,16×17,78 см) и массу 4,25 г (после высушивания на воздухе). Гранулы суперабсорбента (SAP) на основе полиакрилата натрия от компании BASF равномерно помещали между двумя листами, имеющими массу 4,25 г. Полностью покрывающий нетканый покровный материал помещали на верхнюю сторону матрицы, содержащей волокно/SAP, и лист, используя гидравлический плиточный пресс от компании Carver, прилагающий манометрическое давление, составляющее 145 фунтов на квадратный дюйм (0,9997 МПа).The fluffed fibers were subjected to pneumoforming, producing sheets having dimensions of 4 × 7 inches (10.16 × 17.78 cm) and a weight of 4.25 g (after drying in air). BASF's sodium polyacrylate superabsorbent (SAP) pellets were uniformly placed between two 4.25 g sheets. A fully coated nonwoven coating material was placed on the upper side of the fiber / SAP matrix and the sheet using a company hydraulic press plate Carver applying 145 psi (0.9997 MPa) gauge pressure.

Синтетическую мочу изготавливали, растворяя в деионизированной воде 2% мочевины, 0,9% хлорида натрия и 0,24% питательного бульона марки Criterion™, поставляемого компанией Hardy Diagnostics (Санта-Мария, штат Калифорния, США), и добавляя аликвоту бактерий Proteus Vulgaris, получая в результате исходную концентрацию бактерий, составляющую 1,4⋅107 КОЕ/мл. Описанный выше лист затем помещали в камеру для исследования состава газа над раствором, как описано в примере 20, и наливали на него 80 мл раствора синтетической мочи. Немедленно после этого камеру герметично закрывали и помещали в среду с температурой 30°C. Отбор проб с помощью системы Dräger осуществляли последовательно с временными интервалами, составляющими 4 ч и 7 ч. Эксперимент повторяли три раза, и средние результаты представлены в таблице 21.Synthetic urine was prepared by dissolving 2% urea, 0.9% sodium chloride and 0.24% Criterion ™ branded nutrient broth from Hardy Diagnostics (Santa Maria, California, USA) in deionized water and adding an aliquot of Proteus Vulgaris bacteria , resulting in an initial concentration of bacteria of 1.4 × 10 7 CFU / ml. The sheet described above was then placed in a chamber for studying the composition of the gas above the solution, as described in example 20, and 80 ml of synthetic urine solution was poured onto it. Immediately after this, the chamber was sealed and placed in an environment with a temperature of 30 ° C. Sampling using the Dräger system was carried out sequentially with time intervals of 4 hours and 7 hours. The experiment was repeated three times, and the average results are presented in table 21.

Таблица 21Table 21 Добавка SAP (%)SAP Additive (%) Содержание аммиака через 4 ч (частей на миллион)Ammonia content after 4 hours (ppm) Уменьшение по сравнению с контрольным образцом (%)The decrease compared with the control sample (%) Содержание аммиака через 7 ч (частей на миллион)Ammonia after 7 h (ppm) Уменьшение по сравнению с контрольным образцом (%)The decrease compared with the control sample (%) Модифицированное сульфатное волокно из древесины южной сосныModified Sulphate Fiber from Southern Pine Wood 2323 2,52,5 2929th Контрольное сульфатное волокно из древесины южной сосныControl sulphate fiber from southern pine wood 2323 21,521.5 8888 175175 8383 Модифицированное сульфатное волокно из древесины южной сосныModified Sulphate Fiber from Southern Pine Wood 16,516.5 6,56.5 123123 Контрольное сульфатное волокно из древесины южной сосныControl sulphate fiber from southern pine wood 16,516.5 36,536.5 8282 550550 7878 Модифицированное сульфатное волокно из древесины южной сосныModified Sulphate Fiber from Southern Pine Wood 00 7070 317317 Контрольное сульфатное волокно из древесины южной сосныControl sulphate fiber from southern pine wood 00 197,5197.5 6565 575575 4545

Как можно видеть на основании этих данных, содержание аммиака в атмосфере в результате бактериального гидролиза мочевины является ниже в случае композитных изделий (аналогичных по конструкции имеющимся в продаже изделиям для страдающих недержанием мочи), содержащих модифицированные целлюлозные волокна, изготовленные в пределах объема настоящего изобретения, по сравнению с композитными изделиями, содержащими стандартные сульфатные волокна из древесины южной сосны. Таким образом, изделия, содержащие модифицированное целлюлозные волокна согласно настоящему изобретению, проявляли улучшенные свойства ограничения запаха, чем изделия, содержащие стандартные сульфатные волокна из древесины южной сосны.As can be seen from these data, the ammonia content of the atmosphere as a result of bacterial hydrolysis of urea is lower in the case of composite products (similar in design to commercially available products for urinary incontinence) containing modified cellulose fibers made within the scope of the present invention, compared to composite products containing standard sulphate fibers from southern pine wood. Thus, products containing the modified cellulose fibers of the present invention showed improved odor control properties than products containing standard sulphate fibers from southern pine wood.

Пример 22. Сравнение четвертой стадии обработки после отбеливания Example 22. Comparison of the fourth stage of processing after bleaching

Целлюлозу из древесины южной сосны получали на стадии D1 последовательности OD(EO)D1(EP)D2. Исходная измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора составляла 14,1 мП⋅. Добавляли пероксид водорода в количестве 1,5% по отношению к сухой массе целлюлозы и 150 частей на миллион Fe(II). При использовании в настоящем документе, термин «P*» используется для обозначения стадии обработки пероксидом водорода в присутствии железа. Обработку осуществляли при консистенции 10% и температуре 78°C в течение одного часа на четвертой стадии последовательности. Эту обработанную целлюлозу затем подвергали промыванию и отбеливанию на стадии D2, используя 0,25% ClO2. в течение двух часов при 78°C. Результаты представлены в таблице 22.Cellulose from southern pine wood was obtained in step D1 of the sequence OD (EO) D1 (EP) D2. The initial viscosity measured by capillary method using CED of 0.5% solution was 14.1 mP⋅. Hydrogen peroxide was added in an amount of 1.5% based on the dry weight of cellulose and 150 ppm Fe (II). As used herein, the term “P *” is used to indicate the stage of treatment with hydrogen peroxide in the presence of iron. The treatment was carried out at a consistency of 10% and a temperature of 78 ° C for one hour in the fourth stage of the sequence. This treated cellulose was then washed and bleached in step D2 using 0.25% ClO 2 . for two hours at 78 ° C. The results are presented in table 22.

Таблица 22Table 22 СтадияStage Добавленные химические веществаChemicals Added pHpH Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution Изменение вязкостиViscosity change DPwDPw БелизнаWhite Средневзвешенная по длине длина волокнаLength-weighted average fiber length % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose конечное значениеfinal value мПа⋅сmPa⋅s %ISO% ISO ммmm D1D1 14,114.1 19601960 83,583.5 P*P * 1,5%H2O2 1.5% H 2 O 2 150 частей на миллион Fe+2 150 ppm Fe +2 3,13,1 82,082.0 D2D2 0,25% ClO2 0.25% ClO 2 2,72.7 3,73,7 10,410,4 540540 89,589.5 2,202.20

Полученный ранее на стадии D2 образец также исследовали в отношении восстановления белизны, выдерживая его в печи при 105°C в течение одного часа. Значения яркости, а также координаты L* (белизна), a* (шкала красного и зеленого цветов), и b* (шкала синего и желтого цветов) измеряли, используя прибор MiniScan от компании HunterLab, согласно протоколам производителя, до и после восстановительной обработки. Результаты представлены в таблице 23 ниже. Более положительные значения b показывают более желтый цвет. Таким образом, повышенные значения b являются нежелательными для большинства бумажных и целлюлозных изделий. Изменение цвета после отбеливания, которое приведено ниже, представляет собой разность соотношений k/s до и после отбеливания, где k представляет собой коэффициент поглощения, и s представляет собой коэффициент рассеяния, т. е. изменение цвета после отбеливания = 100⋅{(k/s)после отбеливания-(k/s)до отбеливания}. См., например, статью H. W. Giertz, Svensk Papperstid, 1945 г., т. 48, № 13, с. 317.The sample previously obtained in step D2 was also examined for whiteness recovery, keeping it in an oven at 105 ° C for one hour. The brightness values, as well as the coordinates L * (whiteness), a * (scale of red and green colors), and b * (scale of blue and yellow colors) were measured using a MiniScan device from HunterLab, according to the manufacturer's protocols, before and after reconditioning . The results are presented in table 23 below. More positive values of b show a more yellow color. Thus, elevated b values are undesirable for most paper and pulp products. The color change after bleaching, which is shown below, is the difference in the k / s ratios before and after bleaching, where k is the absorption coefficient and s is the scattering coefficient, i.e., the color change after bleaching is = 100⋅ {(k / s) after bleaching - (k / s) before bleaching }. See, for example, article HW Giertz, Svensk Papperstid, 1945, v. 48, No. 13, p. 317.

Таблица 23.Table 23. Восстановление белизныWhiteness restoration СтадияStage L*L * a*a * b*b * БелизнаWhite Δ Изменение белизныΔ Change in whiteness Изменение цвета после отбеливанияDiscoloration after bleaching D1D1 96,8996.89 -0,28-0.28 5,135.13 85,885.8 DP*D до отбеливанияDP * D before bleaching 97,8997.89 -0,47-0.47 2,962.96 90,890.8 DP*D после отбеливанияDP * D after bleaching 96,0696.06 -0,55-0.55 8,018.01 80,480,4 10,410,4 1,921.92

Целлюлозу из древесины южной сосны получали на стадии D2 с того же завода, как указано выше при такой же исходной вязкости, измеренной капиллярным методом с использованием CED, и обрабатывали пероксидом водорода в присутствии Fe(II), как описано выше. Пероксид водорода добавляли в количестве1,5% по отношению к сухой массе целлюлозы в присутствии 150 частей на миллион Fe(II). Свойства данной обработанной целлюлозы представлены в таблице 24.Cellulose from southern pine wood was obtained in step D2 from the same plant as described above with the same initial viscosity, measured by capillary method using CED, and treated with hydrogen peroxide in the presence of Fe (II) as described above. Hydrogen peroxide was added in an amount of 1.5% based on the dry weight of cellulose in the presence of 150 ppm Fe (II). The properties of this treated pulp are presented in table 24.

Таблица 24Table 24 СтадияStage Добавленные химические веществаChemicals Added pHpH Измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствораCapillary viscosity using a CED viscosity of 0.5% solution Δ Изменение вязкостиΔ Change in viscosity DPwDPw БелизнаWhite Средневзвешенная по длине длина волокнаLength-weighted average fiber length % по отношению к массе целлюлозы% in relation to the mass of cellulose конечное значениеfinal value мПа⋅сmPa⋅s %ISO% ISO ммmm D2D2 14,114.1 19601960 90,290.2 P*P * 1,5% H2O2 1.5% H 2 O 2 150 частей на миллион Fe+2 150 ppm Fe +2 2,82,8 3,53,5 10,610.6 485485 86,886.8 2,172.17

Целлюлозу P* исследовали в отношении восстановления белизны, как описано выше. Результаты представлены ниже в таблице 25.Cellulose P * was investigated in relation to the restoration of whiteness, as described above. The results are presented below in table 25.

Таблица 25Table 25 Восстановление белизныWhiteness restoration СтадияStage L*L * a*a * b*b * БелизнаWhite Δ Изменение белизныΔ Change in whiteness Изменение цвета после отбеливанияDiscoloration after bleaching D2 до отбеливанияD2 before bleaching 98,3498.34 -0,61-0.61 2,542.54 92,5492.54 D2 до отбеливанияD2 before bleaching 97,8797.87 -0,57-0.57 3,673.67 89,9289.92 2,622.62 0,260.26 DP(EP)DP* до отбеливанияDP (EP) DP * before bleaching 97,3997.39 -0,47-0.47 4,494.49 87,6887.68 DP(EP)DP* после отбеливанияDP (EP) DP * after bleaching 95,2595.25 -0,34-0.34 9,789.78 76,4576.45 11,211,2 2,762.76

Как можно видеть из приведенных выше данных, катализируемая пероксидная обработка в кислой среде на четвертой стадии пятистадийного процесса отбеливания по сравнению с обработкой после конечной стадии пятистадийного процесса отбеливания обеспечивает в результате полезные свойства белизны. На четвертой стадии обработки любая потеря белизны в процессе обработки может быть компенсирована на конечной стадии отбеливания D2, таким образом, что в любом случае получается целлюлоза, имеющая высокую степень белизны. В случае обработки после отбеливания наблюдается значительная потеря белизны, составляющая 3,4 пункта, которая не может быть компенсирована. После ускоренной обработки в целях восстановления белизны в последнем случае все же получается значительно менее высокая степень белизны.As can be seen from the above data, the catalyzed peroxide treatment in an acidic medium in the fourth stage of the five-stage bleaching process compared to the treatment after the final stage of the five-stage bleaching process provides beneficial whitening properties. In the fourth processing step, any loss of whiteness during the processing can be compensated for in the final stage of bleaching D2, so that in any case cellulose having a high degree of brightness is obtained. In the case of treatment after bleaching, a significant loss of whiteness is observed, amounting to 3.4 points, which cannot be compensated. After accelerated processing in order to restore brightness in the latter case, a significantly lower degree of brightness is still obtained.

Пример 23. Данные прочностиExample 23. Strength data

Прочность распушенной целлюлозы, изготовленной из модифицированной целлюлозы, имеющей вязкость 5,1 мПа⋅с, согласно настоящему изобретению, сравнивали с прочностью традиционной распушенной целлюлозы, имеющей вязкость 15,4 мПа⋅с. Результаты представлены ниже в таблице 26.The strength of fluff pulp made from modified cellulose having a viscosity of 5.1 MPa · s according to the present invention was compared with the strength of conventional fluff pulp having a viscosity of 15.4 MPa · s. The results are presented below in table 26.

Таблица 26Table 26 Контрольная распушенная целлюлозаControl fluff pulp Модифицированная целлюлозаModified Pulp Поверхностная плотность после высушивания на воздухе, г/м2 The surface density after drying in air, g / m 2 65,1265.12 68,1568.15 Поверхностная плотность после высушивания в печи, г/м2 The surface density after drying in the oven, g / m 2 60,5660.56 63,3863.38 Степень помола CSF, млThe degree of grinding CSF, ml 732732 717717 Толщина, 0,001 дюймаThickness, 0.001 inches 4,884.88 5,095.09 Удельный объем, см3Specific volume, cm 3 / g 1,901.90 1,901.90 Насыпная плотность, г/см3 Bulk density, g / cm 3 0,530.53 0,530.53 Пористость на воздухе, с/100 млPorosity in air, s / 100 ml 0,590.59 0,670.67 Показатель сопротивления продавливанию, (г/см2)/(г/м2 Burst resistance index, (g / cm 2 ) / (g / m 2 16,616.6 14,014.0 Коэффициент разрыва, гс⋅м2The gap coefficient, gs⋅m 2 / g 242242 198198 Разрывная длина, кмBreaking length, km 2,522,52 2,492.49 Растяжение, %Tensile% 2,762.76 2,482.48 Непрозрачность, %Opacity,% 72,172.1 73,573.5 Грязь и костра, мм22 Mud and bonfire, mm 2 / m 2 0,30.3 1,51,5 Вязкость, сПViscosity, cP 15,415.4 5,15.1 Белизна по стандарту ISOISO whiteness 88,988.9 88,988.9 Пористость по методу Frazier, куб. футов в минутуFrazier porosity, cc feet per minute 45,445.4 55,155.1 Длина волокна, ммFiber length mm 2,6362,636 2,6612,661 Коэффициент формы, %Form factor,% 85,885.8 85,885.8

Пример 24. Получение производных модифицированной целлюлозыExample 24. Obtaining derivatives of modified cellulose

Образец ULDP из примера 21 подвергали кислотному гидролизу, используя раствор 0,05 М HCl при консистенции 5% в течение 3 часов при 122°C. Исходную целлюлозу после стадии D1, целлюлозу ULDP и гидролизованную кислотой целлюлозу ULDP исследовали, чтобы определить среднюю молекулярную массу или степень полимеризации описанным ниже способом.Sample ULDP from example 21 was subjected to acid hydrolysis using a solution of 0.05 M HCl at a consistency of 5% for 3 hours at 122 ° C. The starting cellulose after step D1, ULDP cellulose and acid hydrolyzed ULDP cellulose were examined to determine the average molecular weight or degree of polymerization as described below.

Три образца целлюлозы измельчали и просеивали через сито с размером ячеек 20 меш (0,853 мм). Образцы целлюлозы массой по 15 мг помещали в отдельные пробирки, снабженные микромешалками, и высушивали в течение ночи в вакууме при 40°C. Пробирки затем закрывали резиновыми диафрагмами. Безводный пиридин (4,00 мл) и фенилизоцианат (0,50 мл) добавляли последовательно, используя шприц. Пробирки помещали на масляную баню при 70°C и выдерживали в процессе перемешивания в течение 48 ч. Добавляли метанол (1,00 мл), чтобы нейтрализовать любой оставшийся фенилизоцианат. Содержимое каждой пробирки затем добавляли каплями в 100 мл смеси метанола и воды в соотношении 7:3, чтобы способствовать осаждению производных целлюлозы. Твердое вещество собирали посредством фильтрования, а затем промывали смесью метанола и воды (однократно 50 мл) и после этого водой (2 раза по 50 мл). Производные целлюлозы затем высушивали в течение ночи в вакууме при 40°C. Перед анализом методом гельпроникающей хроматографии (ГПХ) производные целлюлозы растворяли в тетрагидрофуране THF в количестве 1 мг/мл, раствор фильтровали через фильтр с размером отверстий 0,45 мкм и помещали в резервуар объемом 2 мл автоматического пробоотборника. Полученные в результате значения среднемассовой степени полимеризации (DPw) и среднечисленной степени полимеризации (DPn) представлены ниже в таблице 27.Three cellulose samples were ground and sieved through a sieve with a mesh size of 20 mesh (0.853 mm). Cellulose samples weighing 15 mg were placed in separate tubes equipped with micromixers, and dried overnight in vacuum at 40 ° C. The tubes were then closed with rubber diaphragms. Anhydrous pyridine (4.00 ml) and phenylisocyanate (0.50 ml) were added sequentially using a syringe. The tubes were placed in an oil bath at 70 ° C and kept stirring for 48 hours. Methanol (1.00 ml) was added to neutralize any remaining phenylisocyanate. The contents of each tube were then added dropwise in 100 ml of a 7: 3 mixture of methanol and water to facilitate the precipitation of the cellulose derivatives. The solid was collected by filtration, and then washed with a mixture of methanol and water (once 50 ml) and then with water (2 times 50 ml). The cellulose derivatives were then dried overnight in vacuo at 40 ° C. Before analysis by gel permeation chromatography (GPC), cellulose derivatives were dissolved in THF tetrahydrofuran in an amount of 1 mg / ml, the solution was filtered through a filter with a hole size of 0.45 μm and placed in a 2 ml tank of an automatic sampler. The resulting values of the weight average degree of polymerization (DPw) and number average degree of polymerization (DPn) are presented below in table 27.

Таблица 27Table 27 Результаты исследования среднечисленной степени полимеризации (DPn) и среднемассовой степени полимеризации (DPw)The results of the study of the number average degree of polymerization (DPn) and the weight average degree of polymerization (DPw) ОбразецSample Mn (г/моль)Mn (g / mol) Mw (г/моль)Mw (g / mol) DPnDpn DPwDPw D1D1 1,4601e51.4601e5 2,2702e62,2702e6 281281 43744374 DLDPDLDP 4,0775e44.0775e4 7,4566e57.4566e5 7878 14361436 Гидролизованная кислотой целлюлоза ULDPAcid Hydrolyzed Cellulose ULDP 2,525e42,525e4 1,8966e51.8966e5 4848 365365

Как можно видеть в приведенной выше таблице, модифицированная целлюлоза после кислотного гидролиза согласно настоящему изобретению может иметь значение DPn, составляющее 48.As can be seen in the above table, the modified cellulose after acid hydrolysis according to the present invention can have a DPn value of 48.

Пример 25Example 25

Используя волокна ULDP от компании Leaf River и стандартные хвойные волокна, изготавливали листы ручной отливки, осуществляя суспендирование волокна, установление pH приблизительно на уровне 5,5, а затем добавляя глиоксилированный полиакриламид как временно увеличивающее прочность во влажном состоянии вещество от компании Kemira Chemicals. После этого формовали волокна, прессовали листы и высушивали их. Характеристики листов измеряли известными способами. Результаты представлены ниже в таблице 28.Using Leaf River ULDP fibers and standard coniferous fibers, hand-cast sheets were made by suspending the fiber, adjusting the pH to about 5.5, and then adding glyoxylated polyacrylamide as a temporary wet strength agent from Kemira Chemicals. After that, the fibers were formed, the sheets were pressed and dried. The characteristics of the sheets were measured by known methods. The results are presented below in table 28.

Таблица 28Table 28 Свойства листов ручной отливкиHand Casting Sheet Properties LR SW (контрольный образец)LR SW (control sample) ULDPULDP TWSTWS #T#T 00 1010 20twenty 4040 00 1010 20twenty 4040 Титруемый зарядTitrated charge мл/10 мл 10-3нml / 10 ml 10-3n -0,166-0.166 +0,204+0.204 +0,389+0.389 +2,899+2,899 -0,143-0.143 -0,134-0.134 +0,474+0.474 +1,919+1,919 Поверхностная плотностьSurface density #/R# / R 15,1115.11 16,1916.19 15,5915,59 14,6414.64 15,7515.75 14,8314.83 13,0813.08 15,315.3 г/м2 g / m 2 24,5924.59 26,3526.35 25,3725.37 23,8323.83 25,6325.63 24,1424.14 21,2921.29 24,924.9 ОбъемVolume Толщина одного слоя, милSingle layer thickness, mil 3,683.68 3,783.78 3,803.80 4,044.04 3,803.80 3,723.72 4,124.12 4,084.08 Удельный объем, см3Specific volume, cm 3 / g 3,803.80 3,643.64 3,803.80 4,314.31 3,773.77 3,913.91 4,924.92 4,164.16 Растяжение в сухом состоянииDry Stretch Растяжение, г/дюймStretch g / inch 747747 13351335 11871187 11181118 716716 825825 866866 864864 Разрывная длина, кмBreaking length, km 1,1961,196 1,9951,995 1,8421,842 1,8471,847 1,1001,100 1,3461,346 1,6021,602 1,3661,366 Растяжение, %Tensile% 2,62.6 3,23.2 2,92.9 3,03.0 2,22.2 2,72.7 3,33.3 2,92.9 Расход энергии при растяжении (TEA), мм⋅г/мм2 Tensile energy consumption (TEA), mm⋅g / mm 2 0,100.10 0,280.28 0,210.21 0,210.21 0,060.06 0,110.11 0,170.17 0,120.12 Растяжение во влажном состоянииWet stretching Растяжение, г/дюймStretch g / inch 4four 209209 218218 256256 2323 148148 200200 168168 Разрывная длина, кмBreaking length, km 0,00640.0064 0,31230.3123 0,33830.3383 0,4230.423 0,03530,0353 0,24140.2414 0,36990.3699 0,26560.2656 SATSat Емкость, г/м2 Capacity, g / m 2 205,9205.9 194,7194.7 187,0187.0 190,9190.9 185,0185.0 173,0173.0 182,0182.0 202,0202.0 Скорость, г/с0,5 Speed g / s 0.5 0,060.06 0,080.08 0,070,07 0,050.05 0,080.08 0,070,07 0,070,07 0,100.10 Время, сTime s 89,689.6 59,159.1 59,259.2 83,883.8 55,555.5 50,050,0 57,757.7 49,949.9 Соотношение для влажного/сухого состоянияWet / Dry Ratio 1%one% 16%16% 18%eighteen% 23%23% 3%3% 18%eighteen% 23%23% 19%19%

Как можно видеть в приведенной выше таблице 28, волокна ULDP согласно настоящему изобретению можно использовать в изготовлении прессуемой во влажном состоянии бумаги. Как представлено на фиг. 2, соотношение для влажного/сухого состояния листов ручной отливки, изготовленных из волокон ULDP, составляет более чем соотношение для влажного/сухого состояния сравнительных листов, изготовленных только из стандартных волокон хвойной древесины южной сосны.As can be seen in Table 28 above, the ULDP fibers of the present invention can be used in the manufacture of wet-pressed paper. As shown in FIG. 2, the wet / dry ratio of hand-cast sheets made from ULDP fibers is more than the wet / dry ratio of comparative sheets made only from standard southern pine softwood fibers.

Пример 26Example 26

Образцы сверхтонкой распушенной сердцевины изготавливали, используя стандартные и модифицированные сульфатные волокна, имеющие обработанные поверхностно-активным веществом верхний и нижний слои и необработанный средний слой. Таблица 29 описывает конфигурацию изготовленных образцов сверхтонкой распушенной сердцевины. Результаты представлены в таблице 30. Исследования осуществляла компания Testing Service (Каламазу, штат Мичиган, США), используя для исследований свое собственное оборудование и процедуры. Прочность при растяжении и процентное удлинение определяли для каждого изделия в машинном направлении, используя расстояние между зажимами 5,00 см, образец шириной 1,3 см, скорость поперечной головки 2,5 см/мин и датчик нагрузки 30 кг. Если это указано, стандартное волокно обрабатывали, используя TQ-2021, и модифицированные листы обрабатывали, используя TQ-2028, причем оба эти вещества представляли собой поверхностно-активные вещества, поставляемые компанией Ashland, Inc. Поглощение текучей среды осуществляли, помещая 5 мл 0,9% физиологического раствора на образец и выдерживая текучую среду в течение 5 минут. Через 5 минут осуществляли повторное смачивание в течение 2 минут, используя стандартную лабораторную фильтровальную бумагу.Ultrafine fluffy fluffy core samples were prepared using standard and modified sulfate fibers having a surfactant-treated upper and lower layers and an untreated middle layer. Table 29 describes the configuration of the fabricated samples of the ultrafine fluffy core. The results are presented in Table 30. The tests were performed by Testing Service (Kalamazoo, Michigan, USA), using its own equipment and procedures for research. The tensile strength and percent elongation were determined for each product in the machine direction using the distance between the clamps of 5.00 cm, a sample 1.3 cm wide, the speed of the transverse head 2.5 cm / min and a load sensor of 30 kg If indicated, standard fiber was processed using TQ-2021, and modified sheets were processed using TQ-2028, both of which were surfactants supplied by Ashland, Inc. The absorption of the fluid was carried out by placing 5 ml of 0.9% saline solution on the sample and keeping the fluid for 5 minutes. After 5 minutes, re-wetting was carried out for 2 minutes using standard laboratory filter paper.

Таблица 29Table 29 СлойLayer 1one 22 33 4four 55 Верхний слой, обработанный поверхностно-активным веществомSurfactant treated topcoat Стандартное волокноStandard fiber Стандартное волокноStandard fiber Модифицированное веществоModified substance Модифицированное веществоModified substance Модифицированное веществоModified substance Необработанный средний слойRaw middle layer Стандартное волокноStandard fiber Стандартное волокноStandard fiber Модифицированное веществоModified substance Модифицированное веществоModified substance Стандартное волокноStandard fiber Нижний слой, обработанный поверхностно-активным веществомSurfactant treated bottom layer Стандартное волокноStandard fiber Модифицированное веществоModified substance Модифицированное веществоModified substance Стандартное волокноStandard fiber Стандартное волокноStandard fiber

Таблица 30Table 30 СвойствоProperty 1one 22 33 4four 55 Результаты для дефибринированной бычьей кровиResults for Defibrinated Bovine Blood Повторное смачиваниеRe-wetting GMSGms 0,370.37 0,380.38 0,380.38 0,320.32 0,330.33 Среднее изменение толщиныAverage thickness change %% 29,229.2 26,826.8 26,526.5 25,425,4 25,825.8 Средняя оцениваемая суммарная емкостьAverage estimated total capacity GMSGms 7,867.86 7,817.81 7,777.77 7,617.61 7,627.62 Среднее время поглощенияAverage absorption time cc 25,025.0 26,626.6 18,218.2 26,026.0 27,627.6 Другие результатыOther results Защитное покрытиеProtective covering смcm 5,15.1 6,26.2 6,86.8 6,46.4 5,85.8 Среднее изменение толщины с физиологическим растворомThe average change in thickness with saline %% 236,9236.9 169,2169.2 176,7176.7 154,7154.7 153,9153.9 Прочность при растяжении в сухом состоянииDry tensile strength Удлинение (%)Elongation (%) 7,567.56 7,897.89 8,598.59 9,609.60 9,569.56 Прочность при растяжении в сухом состоянииDry tensile strength Расход энергии при растяжении (TEA) (Дж/м2)Tensile Energy Consumption (TEA) (J / m 2 ) 34,80734,807 34,58534,585 33,70033,700 48,12848.128 46,30846,008 Прочность при растяжении во влажном состоянииWet tensile strength Удлинение (%)Elongation (%) 15,7815.78 16,6716.67 18,2018,20 20,6220.62 20,7820.78 Прочность при растяжении во влажном состоянииWet tensile strength Расход энергии при растяжении (TEA) (Дж/м2)Tensile Energy Consumption (TEA) (J / m 2 ) 16,26816,268 19,24719,247 19,90019,900 28,26828,268 28,79928,799

Как можно видеть в приведенной выше таблице 30, абсорбирующие изделия, изготовленные с использованием обработанного поверхностно-активным веществом волокна согласно настоящему изобретению, имели улучшенную гибкость, повышенную устойчивость размеров, более высокую прочность и деформацию во влажном и сухом состояниях, а также улучшенную повторную смачиваемость кровью.As can be seen in Table 30 above, absorbent articles made using the surfactant-treated fibers of the present invention had improved flexibility, increased dimensional stability, higher strength and deformation in wet and dry conditions, and improved re-wettability .

Другие варианты осуществления изобретенияOther embodiments of the invention

Хотя желательные в настоящее время изобретения заявителей определены в прилагаемой формуле изобретения, следует понимать, что настоящее изобретение можно также определить в соответствии со следующими вариантами осуществления, которые не обязательно являются исключительными или ограничительными по отношению к заявленным пунктам формулы изобретения:Although the presently desirable inventions of the applicants are defined in the attached claims, it should be understood that the present invention can also be defined in accordance with the following embodiments, which are not necessarily exclusive or restrictive with respect to the claimed claims:

A. Волокно, источником которого является беленая хвойная или лиственная сульфатная целлюлоза, причем у данного волокна измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора составляет приблизительно 13 мПа⋅с или менее, предпочтительно менее чем приблизительно 10 мПа⋅с, предпочтительнее менее чем 8 мПа⋅с, еще предпочтительнее менее чем приблизительно 5 мПа⋅с или еще предпочтительнее менее чем приблизительно 4 мПа⋅с.A. Fiber, the source of which is bleached softwood or deciduous sulfate cellulose, wherein the fiber measured by capillary method using CED, the viscosity of a 0.5% solution is approximately 13 mPa⋅s or less, preferably less than about 10 mPa⋅s, more preferably less than 8 mPa⋅s, even more preferably less than about 5 mPa⋅s or even more preferably less than about 4 mPa⋅s.

B. Волокно, источником которого является беленая хвойная сульфатная целлюлоза, причем у данного волокна средняя длина волокна составляет, по меньшей мере, приблизительно 2 мм, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 2,2 мм, например, по меньшей мере, приблизительно 2,3 мм или, например, по меньшей мере, приблизительно 2,4 мм или, например, приблизительно 2,5 мм, предпочтительнее от приблизительно 2 мм до приблизительно 3,7 мм и еще предпочтительнее от приблизительно 2,2 мм до приблизительно 3,7 мм.B. Fiber, the source of which is bleached softwood sulfate cellulose, wherein the fiber has an average fiber length of at least about 2 mm, preferably at least about 2.2 mm, for example at least about 2, 3 mm or, for example, at least about 2.4 mm, or, for example, about 2.5 mm, more preferably from about 2 mm to about 3.7 mm, and even more preferably from about 2.2 mm to about 3.7 mm

C. Волокно, источником которого является беленая лиственная сульфатная целлюлоза, причем у данного волокна средняя длина волокна составляет, по меньшей мере, приблизительно 0,75 мм, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 0,85 мм или, по меньшей мере, приблизительно 0,95 мм, или предпочтительнее, по меньшей мере, приблизительно 1,15 или от приблизительно 0,75 мм до приблизительно 1,25 мм.C. Fiber, the source of which is bleached hardwood sulphate cellulose, wherein the fiber has an average fiber length of at least about 0.75 mm, preferably at least about 0.85 mm, or at least about 0 95 mm, or more preferably at least about 1.15, or from about 0.75 mm to about 1.25 mm.

D. Волокно, источником которого является беленая хвойная сульфатная целлюлоза, причем у данного волокна измеренная капиллярным методом с использованием CED вязкость 0,5% раствора составляет приблизительно 13 мПа⋅с или менее, средняя длина волокна составляет, по меньшей мере, приблизительно 2 мм, и белизна по стандарту ISO составляет от приблизительно 85 до приблизительно 95.D. Fiber, the source of which is bleached softwood sulfate cellulose, wherein the fiber measured by capillary using CED with a viscosity of 0.5% solution is approximately 13 mPa⋅s or less, the average fiber length is at least about 2 mm, and ISO whiteness is from about 85 to about 95.

E. Волокно согласно любому из вариантов осуществления A-D, у которого вязкость составляет от приблизительно 3,0 мПа⋅с до приблизительно 13 мПа⋅с, например, от приблизительно 4,5 мПа⋅с до приблизительно 13 мПа⋅с, предпочтительно от приблизительно 7 мПа⋅с до приблизительно 13 мПа⋅с или, например, от приблизительно 3,0 мПа⋅с до приблизительно 7 мПа⋅с и предпочтительно от приблизительно 3,0 мПа⋅с до приблизительно 5,5 мПа⋅с.E. Fiber according to any one of embodiments AD, wherein the viscosity is from about 3.0 mPa⋅s to about 13 mPa⋅s, for example, from about 4.5 mPa⋅s to about 13 mPa⋅s, preferably from about 7 mPa⋅s to about 13 mPa⋅s or, for example, from about 3.0 mPa⋅s to about 7 mPa⋅s and preferably from about 3.0 mPa⋅s to about 5.5 mPa⋅s.

F. Волокно согласно вариантам осуществления A-D, у которого вязкость составляет менее чем приблизительно 7 мПа⋅с.F. Fiber according to options for implementation A-D, in which the viscosity is less than about 7 MPa · s.

G. Волокно согласно вариантам осуществления A-D, у которого вязкость составляет, по меньшей мере, приблизительно 3,5 мПа⋅с.G. Fiber according to options for implementation A-D, in which the viscosity is at least about 3.5 MPa · s.

H. Волокно согласно вариантам осуществления A-D, у которого вязкость составляет менее чем приблизительно 4,5 мПа⋅с. H. Fiber according to embodiments A-D, wherein the viscosity is less than about 4.5 mPa · s.

I. Волокно согласно вариантам осуществления A-D, у которого вязкость составляет, по меньшей мере, приблизительно 5,5 мПа⋅сI. Fiber according to options for implementation A-D, in which the viscosity is at least about 5.5 MPa · s

J. Волокно согласно варианту осуществления E, у которого вязкость составляет не более чем приблизительно 6 мПа⋅с.J. A fiber according to Embodiment E wherein the viscosity is not more than about 6 mPa · s.

K. Волокно согласно одному из вышеупомянутых вариантов осуществления, у котором вязкость составляет менее чем приблизительно 13 мПа⋅с.K. A fiber according to one of the aforementioned embodiments, wherein the viscosity is less than about 13 mPa · s.

L. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-B и D-K, у которого средняя длина волокна составляет, по меньшей мере, приблизительно 2,2 мм.L. A fiber according to one of embodiments A-B and D-K, in which the average fiber length is at least about 2.2 mm.

M. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-B и D-L, у которого средняя длина волокна составляет не более чем приблизительно 3,7 мм. M. A fiber according to one of embodiments A-B and D-L, in which the average fiber length is not more than about 3.7 mm.

N. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-M, причем у данного волокно растворимость в щелочи S10 составляет от приблизительно 16% до приблизительно 30% и предпочтительно от приблизительно 16% до приблизительно 20%.N. A fiber according to one of the embodiments A-M, wherein the fiber has an alkali solubility of S10 from about 16% to about 30% and preferably from about 16% to about 20%.

O. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-M, причем данное волокно имеет растворимость в щелочи S10, составляющую от приблизительно 14% до приблизительно 16%. O. The fiber according to one of the embodiments A-M, and this fiber has a solubility in alkali S10, comprising from about 14% to about 16%.

P. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-O, причем данное волокно имеет растворимость в щелочи S18, составляющую от приблизительно 14% до приблизительно 22%, предпочтительно от приблизительно 14% до приблизительно 18% и предпочтительнее от приблизительно 14% до приблизительно 16%. P. A fiber according to one of the embodiments A-O, wherein the fiber has an alkali solubility S18 of about 14% to about 22%, preferably from about 14% to about 18%, and more preferably from about 14% to about 16%.

Q. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-P, причем данное волокно имеет растворимость в щелочи S18, составляющую от приблизительно 14% до приблизительно 16%. Q. The fiber according to one of the embodiments A-P, and this fiber has a solubility in alkali S18, comprising from about 14% to about 16%.

R. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-Q, причем данное волокно имеет значение ΔR, составляющее приблизительно 2,9 или более. R. A fiber according to one of embodiments A-Q, wherein the fiber has a ΔR value of about 2.9 or more.

S. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-Q, причем данное волокно имеет значение ΔR, составляющее приблизительно 3,0 или более, предпочтительно приблизительно 6,0 или более. S. A fiber according to one of the embodiments A-Q, wherein the fiber has a ΔR value of about 3.0 or more, preferably about 6.0 or more.

T. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-S, причем данное волокно имеет содержание карбоксильных групп, составляющее от приблизительно 2 мэкв/100 г до приблизительно 8 мэкв/100 г, предпочтительно от приблизительно 2 мэкв/100 г до приблизительно 6 мэкв/100 г и предпочтительнее от приблизительно 3 мэкв/100 г до приблизительно 6 мэкв/100 г.T. A fiber according to one embodiment of AS, wherein the fiber has a carboxyl group content of from about 2 meq / 100 g to about 8 meq / 100 g, preferably from about 2 meq / 100 g to about 6 meq / 100 g and more preferably about 3 meq / 100 g to about 6 meq / 100 g

U. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-S, причем данное волокно имеет содержание карбоксильных групп, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 2 мэкв/100 г.U. A fiber according to one of embodiments A-S, the fiber having a carboxyl group content of at least about 2 meq / 100 g.

V. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-S, причем данное волокно имеет содержание карбоксильных групп, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 2,5 мэкв/100 г.V. A fiber according to one of embodiments A-S, wherein the fiber has a carboxyl group content of at least about 2.5 meq / 100 g.

W. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-S, причем данное волокно имеет содержание карбоксильных групп, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 3 мэкв/100 г.W. A fiber according to one of the embodiments A-S, the fiber having a carboxyl group content of at least about 3 meq / 100 g.

X. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-S, причем данное волокно имеет содержание карбоксильных групп, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 3,5 мэкв/100 г.X. A fiber according to one of embodiments A-S, wherein the fiber has a carboxyl group content of at least about 3.5 meq / 100 g.

Y. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-S, причем данное волокно имеет содержание карбоксильных групп, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 4 мэкв/100 г.Y. A fiber according to one of embodiments A-S, wherein the fiber has a carboxyl group content of at least about 4 meq / 100 g.

Z. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-S, причем данное волокно имеет содержание карбоксильных групп, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 4,5 мэкв/100 г.Z. A fiber according to one of embodiments A-S, wherein the fiber has a carboxyl group content of at least about 4.5 meq / 100 g.

AA. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-S, причем данное волокно имеет содержание карбоксильных групп, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 5 мэкв/100 г.AA. A fiber according to one of embodiments A-S, wherein the fiber has a carboxyl group content of at least about 5 meq / 100 g.

BB. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-S, причем данное волокно имеет содержание карбоксильных групп, составляющее приблизительно 4 мэкв/100 г.BB. A fiber according to one of embodiments A-S, wherein the fiber has a carboxyl group content of about 4 meq / 100 g.

CC. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-BB, причем данное волокно имеет содержание альдегидных групп, составляющее от приблизительно 1 мэкв/100 г до приблизительно 9 мэкв/100 г, предпочтительно от приблизительно 1 мэкв/100 г до приблизительно 3 мэкв/100 г.CC. A fiber according to one embodiment of A-BB, wherein the fiber has an aldehyde group content of from about 1 meq / 100 g to about 9 meq / 100 g, preferably from about 1 meq / 100 g to about 3 meq / 100 g

DD. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-BB, причем данное волокно имеет содержание альдегидных групп, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 1,5 мэкв/100 г.DD. A fiber according to one of the A-BB embodiments, the fiber having an aldehyde group content of at least about 1.5 meq / 100 g.

EE.EE.

FF. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-BB, причем данное волокно имеет содержание альдегидных групп, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 2,0 мэкв/100 г.Ff. A fiber according to one of the A-BB embodiments, the fiber having an aldehyde group content of at least about 2.0 meq / 100 g.

GG. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-BB, причем данное волокно имеет содержание альдегидных групп, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 2,5 мэкв/100 г.Gg. A fiber according to one of the A-BB embodiments, the fiber having an aldehyde group content of at least about 2.5 meq / 100 g.

HH. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-BB, причем данное волокно имеет содержание альдегидных групп, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 3,0 мэкв/100 г.Hh. A fiber according to one of the A-BB embodiments, the fiber having an aldehyde group content of at least about 3.0 meq / 100 g.

II. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-BB, причем данное волокно имеет содержание альдегидных групп, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 3,5 мэкв/100 г.II. A fiber according to one of the A-BB embodiments, the fiber having an aldehyde group content of at least about 3.5 meq / 100 g.

JJ. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-BB, причем данное волокно имеет содержание альдегидных групп, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 4,0 мэкв/100 г.JJ. A fiber according to one of the A-BB embodiments, wherein the fiber has an aldehyde group content of at least about 4.0 meq / 100 g.

KK. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-BB, причем данное волокно имеет содержание альдегидных групп, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 5,5 мэкв/100 г.KK. A fiber according to one of the A-BB embodiments, the fiber having an aldehyde group content of at least about 5.5 meq / 100 g.

LL. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-BB, причем данное волокно имеет содержание альдегидных групп, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 5,0 мэкв/100 г.LL. A fiber according to one of the A-BB embodiments, wherein the fiber has an aldehyde group content of at least about 5.0 meq / 100 g.

MM. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-MM, причем данное волокно имеет содержание карбонильных групп, определяемое медным числом, которое составляет более чем приблизительно 2, предпочтительно более чем приблизительно 2,5, предпочтительнее более чем приблизительно 3, или содержание карбонильных групп, определяемое медным числом, которое составляет от приблизительно 2,5 до приблизительно 5,5, предпочтительно от приблизительно 3 до приблизительно 5,5, предпочтительнее от приблизительно 3 до приблизительно 5,5, или волокно имеет содержание карбонильных групп, определяемое медным числом, которое составляет от приблизительно 1 до приблизительно 4.MM A fiber according to one embodiment of A-MM, wherein the fiber has a copper number determined by copper number of more than about 2, preferably more than about 2.5, more preferably more than about 3, or copper content of carbonyl groups a number that is from about 2.5 to about 5.5, preferably from about 3 to about 5.5, more preferably from about 3 to about 5.5, or the fiber has soda neigh carbonyl groups defined copper number that ranges from about 1 to about 4.

NN. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-NN, в котором содержание карбонильных групп составляет от приблизительно 2 до приблизительно 3.NN. A fiber according to one of the embodiments A-NN, in which the content of carbonyl groups is from about 2 to about 3.

OO. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-NN, причем данное волокно имеет содержание карбонильных групп, определяемое медным числом, которое составляет приблизительно 3 или более.OO. A fiber according to one embodiment of A-NN, the fiber having a copper number of about 3 or more, determined by the copper number.

PP. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-NN, причем данное волокно имеет соотношение суммарного содержания карбонильных групп и содержания альдегидных групп, составляющее от приблизительно 0,9 до приблизительно 1,6.PP A fiber according to one of the A-NN embodiments, the fiber having a ratio of total carbonyl groups to aldehyde groups of from about 0.9 to about 1.6.

QQ. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-NN, в котором соотношение суммарного содержания карбонильных групп и содержания альдегидных групп составляет от приблизительно 0,8 до приблизительно 1,0.QQ. A fiber according to one of the embodiments A-NN, in which the ratio of the total content of carbonyl groups to the content of aldehyde groups is from about 0.8 to about 1.0.

RR. Волокно согласно одному из вышеупомянутых вариантов осуществления, причем данное волокно имеет степень помола по канадскому стандарту («степень помола»), составляющую, по меньшей мере, приблизительно 690 мл, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 700 мл, предпочтительнее, по меньшей мере, приблизительно 710 мл или, например, по меньшей мере, приблизительно 720 мл или приблизительно 730 мл.RR. A fiber according to one of the aforementioned embodiments, wherein the fiber has a Canadian standard milling degree (“milling degree”) of at least about 690 ml, preferably at least about 700 ml, more preferably at least approximately 710 ml or, for example, at least approximately 720 ml or approximately 730 ml.

SS. Волокно согласно одному из вышеупомянутых вариантов осуществления, причем данное волокно имеет степень помола, составляющую, по меньшей мере, приблизительно 710 мл.SS. A fiber according to one of the aforementioned embodiments, the fiber having a degree of milling of at least about 710 ml.

TT. Волокно согласно одному из вышеупомянутых вариантов осуществления, причем данное волокно имеет степень помола, составляющую, по меньшей мере, приблизительно 720 мл.TT. A fiber according to one of the aforementioned embodiments, the fiber having a degree of milling of at least about 720 ml.

UU. Волокно согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления, причем данное волокно имеет степень помола, составляющую, по меньшей мере, приблизительно 730 мл. UU. A fiber according to any of the aforementioned embodiments, the fiber having a degree of milling of at least about 730 ml.

VV. Волокно согласно одному из вышеупомянутых вариантов осуществления, причем данное волокно имеет степень помола, составляющую не более чем приблизительно 760 мл. VV. A fiber according to one of the aforementioned embodiments, the fiber having a milling degree of not more than about 760 ml.

WW. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-WW, причем данное волокно имеет прочность волокна, мерой которой является разрывная длина во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимами, составляющая от приблизительно 4 км до приблизительно 10 км. WW. A fiber according to one of the A-WW embodiments, the fiber having a fiber strength, the measure of which is the breaking length in the wet state at a zero distance between the clamps of about 4 km to about 10 km.

XX. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-WW, причем данное волокно имеет прочность волокна, составляющую от приблизительно 5 км до приблизительно 8 км. XX. A fiber according to one of the A-WW embodiments, the fiber having a fiber strength of about 5 km to about 8 km.

YY. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-WW, причем данное волокно имеет прочность волокна, мерой которой является разрывная длина во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимами, составляющая, по меньшей мере, приблизительно 4 км. Yy A fiber according to one of the A-WW embodiments, the fiber having a fiber strength, the measure of which is the breaking length in the wet state at zero distance between the clamps, at least about 4 km.

ZZ. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-WW, причем данное волокно имеет прочность волокна, мерой которой является разрывная длина во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимами, составляющая, по меньшей мере, приблизительно 5 км. Zz. A fiber according to one of the A-WW embodiments, the fiber having a fiber strength, the measure of which is the breaking length in the wet state at zero distance between the clamps, at least about 5 km.

AAA. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-WW, причем данное волокно имеет прочность волокна, мерой которой является разрывная длина во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимами, составляющая, по меньшей мере, приблизительно 6 км.AAA. A fiber according to one of the A-WW embodiments, the fiber having a fiber strength, the measure of which is the breaking length in the wet state at zero distance between the clamps, at least about 6 km.

BBB. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-WW, причем данное волокно имеет прочность волокна, мерой которой является разрывная длина во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимами, составляющая, по меньшей мере, приблизительно 7 км. BBB A fiber according to one of the A-WW embodiments, the fiber having a fiber strength, the measure of which is the breaking length in the wet state at zero distance between the clamps, at least about 7 km.

CCC. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-WW, причем данное волокно имеет прочность волокна, мерой которой является разрывная длина во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимами, составляющая, по меньшей мере, приблизительно 8 км. CCC A fiber according to one of the embodiments of A-WW, wherein the fiber has a fiber strength, the measure of which is the breaking length in the wet state at zero distance between the clamps, at least about 8 km.

DDD. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-WW, причем данное волокно имеет прочность волокна, мерой которой является разрывная длина во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимами, составляющая от приблизительно 5 км до приблизительно 7 км.DDD A fiber according to one of the A-WW embodiments, the fiber having a fiber strength, the measure of which is the breaking length in the wet state at a zero distance between the clamps of about 5 km to about 7 km.

EEE. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-WW, причем данное волокно имеет прочность волокна, мерой которой является разрывная длина во влажном состоянии при нулевом расстоянии между зажимами, составляющая от приблизительно 6 км до приблизительно 7 км.EEE. A fiber according to one of the A-WW embodiments, the fiber having a fiber strength, the measure of which is the breaking length in the wet state at a zero distance between the clamps of about 6 km to about 7 km.

FFF. Волокно согласно одному из вышеупомянутых вариантов осуществления, у которого белизна по стандарту ISO составляет от приблизительно 85 до приблизительно 92, предпочтительно от приблизительно 86 до приблизительно 90, предпочтительнее от приблизительно 87 до приблизительно 90 или от приблизительно 88 до приблизительно 90 ISO.FFF A fiber according to one of the aforementioned embodiments, wherein the ISO whiteness is from about 85 to about 92, preferably from about 86 to about 90, more preferably from about 87 to about 90, or from about 88 to about 90 ISO.

GGG. Волокно согласно одному из вышеупомянутых вариантов осуществления, у которого белизна по стандарту ISO составляет, по меньшей мере, приблизительно 85, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно. 86, предпочтительнее, по меньшей мере, приблизительно 87, в частности, по меньшей мере, приблизительно 88, более конкретно, по меньшей мере, приблизительно 89 или приблизительно 90 ISO.GGG. A fiber according to one of the aforementioned embodiments, wherein the ISO whiteness is at least about 85, preferably at least about. 86, more preferably at least about 87, in particular at least about 88, more specifically at least about 89 or about 90 ISO.

HHH. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-FFF, у которого белизна по стандарту ISO составляет, по меньшей мере, приблизительно 87. Hhh. A fiber according to one of the embodiments of A-FFF, in which the whiteness according to the ISO standard is at least about 87.

III. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-FFF, у которого белизна по стандарту ISO составляет, по меньшей мере, приблизительно 88.III. A fiber according to one of the embodiments of A-FFF, in which the whiteness according to the ISO standard is at least about 88.

JJJ. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-FFF, у которого белизна по стандарту ISO составляет, по меньшей мере, приблизительно 89.JJJ. A fiber according to one of the embodiments of A-FFF, in which the whiteness according to the ISO standard is at least about 89.

KKK. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-FFF, у которого белизна по стандарту ISO составляет, по меньшей мере, приблизительно 90. KKK. A fiber according to one of the embodiments of A-FFF, in which the whiteness according to the ISO standard is at least about 90.

LLL. Волокно согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления, причем данное волокно имеет приблизительно такую же длину, как стандартное сульфатное волокно. Lll. A fiber according to any of the aforementioned embodiments, wherein the fiber is approximately the same length as a standard sulfate fiber.

MMM. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-S и SS-MMM, имеющее более высокое содержание карбоксильных групп, чем стандартное сульфатное волокно.MMM A fiber according to one of the embodiments A-S and SS-MMM having a higher content of carboxyl groups than standard sulfate fiber.

NNN. Волокно согласно одному из вариантов осуществления A-S и SS-NNN, имеющее более высокое содержание альдегидных групп, чем стандартное сульфатное волокно.NNN. A fiber according to one of the embodiments A-S and SS-NNN having a higher aldehyde content than standard sulfate fiber.

OOO. Волокно согласно вариантам осуществления A-S и SS-MMM, у которого соотношение суммарного содержания альдегидных групп и содержания карбоксильных групп составляет более чем приблизительно 0,3, предпочтительно более чем приблизительно 0,5, предпочтительнее более чем приблизительно 1,4, или, например, составляет от приблизительно 0,3 до приблизительно 0,5, или составляет от приблизительно 0,5 до приблизительно 1, или составляющий от приблизительно 1 до приблизительно 1,5.OOO. A fiber according to embodiments AS and SS-MMM, in which the ratio of total aldehyde group to carboxyl group is more than about 0.3, preferably more than about 0.5, more preferably more than about 1.4, or, for example, is from about 0.3 to about 0.5, or from about 0.5 to about 1, or from about 1 to about 1.5.

PPP. Волокно согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления, имеющее более высокий индекс изгиба, чем стандартное сульфатное волокно, например, имеющее индекс изгиба, составляющий от приблизительно 1,3 до приблизительно 2,3, предпочтительно от приблизительно 1,7 до приблизительно 2,3, предпочтительнее от приблизительно 1,8 до приблизительно 2,3 или от приблизительно 2,0 до приблизительно 2,3.PPP A fiber according to any of the aforementioned embodiments having a higher bending index than a standard sulfate fiber, for example, having a bending index of from about 1.3 to about 2.3, preferably from about 1.7 to about 2.3, more preferably from about 1.8 to about 2.3; or from about 2.0 to about 2.3.

QQQ. Волокно согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления, имеющее взвешенный по длине индекс извитости, составляющий от приблизительно 0,11 до приблизительно 0,2 и предпочтительно от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,2.QQQ. A fiber according to any of the aforementioned embodiments, having a length-weighted crimp index of from about 0.11 to about 0.2, and preferably from about 0.15 to about 0.2.

RRR. Волокно согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления, имеющее меньший индекс кристалличности, чем стандартное сульфатное волокно, например, индекс кристалличности, уменьшение которого составляет от приблизительно 5% до приблизительно 20% по отношению к стандартному сульфатному волокну, предпочтительно от приблизительно 10% до приблизительно 20%, предпочтительнее от 15% до 20% по отношению к стандартному сульфатному волокну.RRR A fiber according to any of the aforementioned embodiments having a lower crystallinity index than a standard sulfate fiber, for example, a crystallinity index whose reduction is from about 5% to about 20% with respect to a standard sulfate fiber, preferably from about 10% to about 20% preferably 15% to 20% with respect to standard sulfate fiber.

SSS. Волокно согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления, у которого значение R10 составляет от приблизительно 65% до приблизительно 85%, предпочтительно от приблизительно 70% до приблизительно 85%, предпочтительнее от приблизительно 75% до приблизительно 85%.SSS. A fiber according to any one of the above embodiments, wherein the R10 value is from about 65% to about 85%, preferably from about 70% to about 85%, more preferably from about 75% to about 85%.

TTT. Волокно согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления, в котором значение R18 составляет от приблизительно 75% до приблизительно 90%, предпочтительно от приблизительно 80% до приблизительно 90% и предпочтительнее от приблизительно 80% до приблизительно 87%.TTT. A fiber according to any one of the above embodiments, wherein the R18 value is from about 75% to about 90%, preferably from about 80% to about 90%, and more preferably from about 80% to about 87%.

UUU. Волокно согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления, причем данное волокно имеет свойства ограничения запаха.UUU. A fiber according to any of the aforementioned embodiments, the fiber having odor limiting properties.

VVV. Волокно согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления, причем данное волокно уменьшает концентрацию аммиака в атмосфере, по меньшей мере, на 40% более, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно на 50% более, предпочтительнее, по меньшей мере, приблизительно на 60% более, в частности, по меньшей мере, приблизительно на 70% более, или, по меньшей мере, приблизительно на 75% более, более конкретно, по меньшей мере, приблизительно на 80% более или приблизительно на 90% более чем стандартное сульфатное волокно.VVV. A fiber according to any of the aforementioned embodiments, wherein the fiber reduces the concentration of ammonia in the atmosphere by at least 40% more, preferably at least about 50% more, more preferably at least about 60% more, in particular at least about 70% more, or at least about 75% more, more specifically at least about 80% more, or about 90% more than standard sulfate fiber.

WWW. Волокно согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления, причем данное волокно абсорбирует от приблизительно 5 до приблизительно 10 частей на миллион аммиака на грамм волокна, предпочтительно от приблизительно 7 до приблизительно 10 частей на миллион и предпочтительнее от приблизительно 8 до приблизительно 10 частей на миллион аммиака на грамм волокна.WWW. A fiber according to any one of the above embodiments, wherein the fiber absorbs from about 5 to about 10 parts per million ammonia per gram of fiber, preferably from about 7 to about 10 parts per million, and more preferably from about 8 to about 10 parts per million ammonia per gram fiber.

XXX. Волокно согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления, причем данное волокно имеет результат исследования цитотоксичности выделения минимальной поддерживающей среды, составляющий менее чем 2, предпочтительно менее чем приблизительно 1,5 и предпочтительнее менее чем приблизительно 1.XXX A fiber according to any one of the aforementioned embodiments, wherein the fiber has a cytotoxicity test result of a minimum support medium of less than 2, preferably less than about 1.5, and more preferably less than about 1.

YYY. Волокно согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления, у которого медное число составляет менее чем 2, предпочтительно менее чем 1,9, предпочтительнее менее чем 1,8 и еще предпочтительнее менее чем 1,7. Yyy. A fiber according to any of the above embodiments, wherein the copper number is less than 2, preferably less than 1.9, more preferably less than 1.8, and even more preferably less than 1.7.

ZZZ. Волокно согласно любому из вариантов осуществления A-YYY, у которого перманганатное число составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 1, предпочтительно от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,9, предпочтительнее от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,8, например, от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,7 или от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,6 или от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,5 и предпочтительнее от приблизительно 0,2 до приблизительно 0,5.ZZZ. A fiber according to any one of embodiments A-YYY, wherein the permanganate number is from about 0.1 to about 1, preferably from about 0.1 to about 0.9, more preferably from about 0.1 to about 0.8, for example from about 0.1 to about 0.7, or from about 0.1 to about 0.6, or from about 0.1 to about 0.5, and more preferably from about 0.2 to about 0.5.

AAAA. Волокно согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления, имеющее практически такое же содержание гемицеллюлозы, как стандартное сульфатное волокно, которое, например, составляет от приблизительно 16% до приблизительно 18% когда волокно представляет собой хвойное волокно, или составляет от приблизительно 18% до приблизительно 25%, когда волокно представляет собой лиственное волокно.AAAA. A fiber according to any of the aforementioned embodiments having substantially the same hemicellulose content as standard sulfate fiber, which, for example, is from about 16% to about 18% when the fiber is coniferous fiber, or from about 18% to about 25% when the fiber is a deciduous fiber.

BBBB. Волокно согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления, причем данное волокно проявляет противомикробную и/или противовирусную активность.BBBB A fiber according to any of the aforementioned embodiments, wherein the fiber exhibits antimicrobial and / or antiviral activity.

CCCC. Волокно согласно любому из вариантов осуществления B-C или L-CCCC, у которого степень полимеризации составляет от приблизительно 350 до приблизительно 1860, например, от приблизительно 710 до приблизительно 1860, предпочтительно от приблизительно 350 до приблизительно 910 или, например, от приблизительно 1160 до приблизительно 1860. . A fiber according to any of the embodiments BC or L-Priv, in which the degree of polymerization is from about 350 to about 1860, for example, from about 710 to about 1860, preferably from about 350 to about 910, or, for example, from about 1160 to about 1860 .

DDDD. Волокно согласно любому из вариантов осуществления B-C или L-CCCC, у которого степень полимеризации составляет менее чем приблизительно 1860, предпочтительно менее чем приблизительно 1550, предпочтительнее менее чем приблизительно 1300, еще предпочтительнее менее чем приблизительно 820 или менее чем приблизительно 600. DDDD A fiber according to any one of embodiments B-C or L-Priv, in which the degree of polymerization is less than about 1860, preferably less than about 1550, more preferably less than about 1300, more preferably less than about 820 or less than about 600.

EEEE. Волокно согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления, причем данное волокно является более пригодным к сжатию и/или пригодным к тиснению, чем стандартное сульфатное волокно.EEEE. A fiber according to any of the aforementioned embodiments, wherein the fiber is more compressible and / or embossable than standard sulfate fiber.

FFFF. Волокно согласно вариантам осуществления A-OOO, причем данное волокно можно сжимать до плотности, составляющей, по меньшей мере, приблизительно 0,210 г/см3, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 0,220 г/см3, предпочтительнее, по меньшей мере, приблизительно 0,230 г/см3, в частности, по меньшей мере, приблизительно 0,240 г/см3. FFFF. A fiber according to embodiments of A-OOO, wherein the fiber can be compressed to a density of at least about 0.210 g / cm 3 , preferably at least about 0.220 g / cm 3 , more preferably at least about 0.230 g / cm 3 , in particular at least about 0.240 g / cm 3 .

GGGG. Волокно согласно вариантам осуществления A-OOO, причем данное волокно можно сжимать до плотности, составляющей, по меньшей мере, приблизительно на 8% более чем плотность стандартного сульфатного волокна, в частности, составляющей более чем плотность стандартного сульфатного волокна, где разность составляет от приблизительно 8% до приблизительно 16%, предпочтительно от приблизительно 8% до приблизительно 10%, или от приблизительно 12% до приблизительно 16%, предпочтительнее от приблизительно 13% до приблизительно 16%, предпочтительнее от приблизительно 14% до приблизительно 16% и, в частности, от приблизительно 15% до приблизительно 16%.GGGG. A fiber according to embodiments of A-OOO, wherein the fiber can be compressed to a density of at least about 8% more than the density of a standard sulfate fiber, in particular more than a density of a standard sulfate fiber, where the difference is from about 8 % to about 16%, preferably from about 8% to about 10%, or from about 12% to about 16%, more preferably from about 13% to about 16%, more preferably from about flax 14% to about 16% and, in particular, from about 15% to about 16%.

Выше был описан ряд вариантов осуществления. Тем не менее, следует понимать, что могут быть произведены разнообразные модификации без отклонения от идеи и выхода за пределы объема настоящего изобретения. Соответственно, другие варианты осуществления находятся в пределах объема следующей формулы изобретения.A number of embodiments have been described above. However, it should be understood that various modifications can be made without deviating from the idea and going beyond the scope of the present invention. Accordingly, other embodiments are within the scope of the following claims.

Claims (28)

1. Способ изготовления абсорбирующей сердцевины для гигиенических изделий, имеющей повышенную пригодность к тиснению, включающий:1. A method of manufacturing an absorbent core for hygiene products having increased embossability, including: включение в сердцевину сульфатного волокна, которое было подвергнуто окислению пероксидом в присутствии медного или железного катализатора в кислой среде согласно последовательности отбеливания с получением беленого сульфатного волокна, характеризующегося содержанием альдегидных групп, составляющим от 1 мэкв/100 г до 9 мэкв/100 г, содержанием карбоксильных групп, составляющим, по меньшей мере, 3 мэкв/100 г, измеренной капиллярным методом с использованием CED вязкостью 0,5% раствора, составляющей менее чем 10 мПа⋅с, и которое было дополнительно обработано поверхностно-активным веществом,the inclusion in the core of sulfate fiber, which was oxidized with peroxide in the presence of a copper or iron catalyst in an acidic medium according to the bleaching sequence to obtain a bleached sulfate fiber, characterized by the content of aldehyde groups ranging from 1 meq / 100 g to 9 meq / 100 g, carboxyl content groups of at least 3 meq / 100 g, measured by the capillary method using a CED with a viscosity of 0.5% solution of less than 10 mPa⋅s, and which was additionally brabotano surfactant, в котором сульфатное волокно проявляет увеличение удельной скорости абсорбции, составляющее менее чем 30% после нанесения поверхностно-активного вещества.in which the sulfate fiber exhibits an increase in the specific absorption rate of less than 30% after application of the surfactant. 2. Способ по п. 1, в котором поверхностно-активное вещество представляет собой разрыхлитель или умягчитель.2. The method according to p. 1, in which the surfactant is a baking powder or softener. 3. Способ по п. 1, в котором поверхностно-активное вещество представляет собой катионное поверхностно-активное вещество.3. The method of claim 1, wherein the surfactant is a cationic surfactant. 4. Способ по п. 1, в котором в качестве поверхностно-активного вещества выбирают один или несколько этоксилированных простых эфиров нонилфенола и четвертичных аммониевых солей жирной кислоты растительного происхождения.4. The method according to claim 1, in which one or more ethoxylated nonylphenol ethers and quaternary ammonium salts of vegetable fatty acids are selected as a surfactant. 5. Способ по п. 4, в котором сульфатное волокно проявляет увеличение удельной скорости абсорбции, составляющее менее чем 25%, после нанесения поверхностно-активного вещества.5. The method according to claim 4, in which the sulfate fiber exhibits an increase in the specific absorption rate of less than 25% after application of the surfactant. 6. Способ по п. 4, в котором волокно окисляется на четвертой стадии пятистадийной последовательности отбеливания.6. The method according to p. 4, in which the fiber is oxidized in the fourth stage of the five-stage bleaching sequence. 7. Способ по п. 1, в котором волокно имеет среднюю длину волокна, составляющую, по меньшей мере, 2 мм.7. The method of claim 1, wherein the fiber has an average fiber length of at least 2 mm. 8. Абсорбирующая сердцевина для гигиенических изделий, 8. Absorbent core for hygiene products, в которой содержатся, по меньшей мере, три области волокна, первая область, вторая область и третья область, причем при нормальном использовании, первая область вступает в контакт с текучей средой раньше второй области, и вторая область вступает в контакт с текучей средой раньше третьей области,which contains at least three regions of the fiber, the first region, the second region and the third region, and in normal use, the first region comes into contact with the fluid earlier than the second region, and the second region comes into contact with the fluid earlier than the third region , в которой, по меньшей мере, одна из областей сердцевины содержит окисленное сульфатное волокно, характеризующееся содержанием альдегидных групп, составляющим от 1 мэкв/100 г до 9 мэкв/100 г, содержанием карбоксильных групп, составляющим, по меньшей мере, 3 мэкв/100 г, измеренной капиллярным методом с использованием CED вязкостью 0,5% раствора, составляющей менее чем 10 мПа⋅с, и которое было обработано поверхностно-активным веществом.in which at least one of the core regions contains an oxidized sulfate fiber characterized by an aldehyde group content of 1 meq / 100 g to 9 meq / 100 g, a carboxyl group content of at least 3 meq / 100 g measured by the capillary method using a CED with a viscosity of 0.5% solution of less than 10 mPa · s, and which was treated with a surfactant. 9. Сердцевина по п. 8, в которой обработанное поверхностно-активным веществом окисленное сульфатное волокно присутствует в первой или третьей областях сердцевины.9. The core of claim 8, wherein the surface-active oxidized sulfate fiber is present in the first or third regions of the core. 10. Сердцевина по п. 8, в которой обработанное поверхностно-активным веществом окисленное сульфатное волокно присутствует, по меньшей мере, в двух областях сердцевины.10. The core of claim 8, wherein the surface-active oxidized sulfate fiber is present in at least two core regions. 11. Сердцевина по п. 10, в которой обработанное поверхностно-активным веществом окисленное волокно присутствует, по меньшей мере, в первой и второй областях сердцевины.11. The core of claim 10, wherein the oxidized fiber treated with the surfactant is present in at least the first and second regions of the core. 12. Сердцевина по п. 8, в которой обработанное поверхностно-активным веществом окисленное сульфатное волокно присутствует, по меньшей мере, в трех областях сердцевины.12. The core of claim 8, wherein the surface-active oxidized sulfate fiber is present in at least three core regions. 13. Сердцевина по п. 8, в которой в качестве поверхностно-активного вещества выбирают один или несколько этоксилированных простых эфиров нонилфенола и четвертичных аммониевых солей жирной кислоты растительного происхождения.13. The core according to claim 8, in which one or more ethoxylated nonylphenol ethers and quaternary ammonium salts of vegetable fatty acids are selected as a surfactant. 14. Сердцевина по п. 13, в которой сульфатное волокно проявляет увеличение удельной скорости абсорбции, составляющее менее чем 30%, после нанесения поверхностно-активного вещества.14. The core of claim 13, wherein the sulfate fiber exhibits an increase in specific absorption rate of less than 30% after application of a surfactant. 15. Распушенная целлюлоза для абсорбирующей сердцевины гигиенических изделий, содержащая беленое хвойное сульфатное волокно, характеризующееся содержанием альдегидных групп, составляющим от 1 мэкв/100 г до 9 мэкв/100 г, содержанием карбоксильных групп, составляющим, по меньшей мере, 3 мэкв/100 г, измеренной капиллярным методом с использованием CED вязкостью 0,5% раствора, составляющей менее чем 10 мПа⋅с, ISO белизна составляет, по меньшей мере, 88, и средневзвешенная по длине длина волокна составляет, по меньшей мере, 2 мм, причем данное волокно было обработано поверхностно-активным веществом.15. Fluff pulp for the absorbent core of hygiene products, containing bleached softwood sulfate fiber, characterized by an aldehyde content of 1 meq / 100 g to 9 meq / 100 g, a carboxyl group of at least 3 meq / 100 g measured by a capillary method using a CED with a viscosity of 0.5% solution of less than 10 mPa⋅s, ISO has a whiteness of at least 88, and a length-weighted average fiber length of at least 2 mm, this fiber was arr Botan surfactant. 16. Целлюлоза по п. 15, в которой поверхностно-активное вещество представляет собой разрыхлитель или умягчитель.16. The cellulose of claim 15, wherein the surfactant is a disintegrant or a softener. 17. Целлюлоза по п. 15, в которой поверхностно-активное вещество представляет собой катионное поверхностно-активное вещество.17. The cellulose of claim 15, wherein the surfactant is a cationic surfactant. 18. Целлюлоза по п. 15, в которой в качестве поверхностно-активного вещества выбирают один или несколько этоксилированных простых эфиров нонилфенола и четвертичных аммониевых солей жирной кислоты растительного происхождения.18. The cellulose according to claim 15, wherein one or more ethoxylated nonylphenol ethers and quaternary ammonium salts of vegetable fatty acids are selected as a surfactant. 19. Целлюлоза по п. 18, в которой сульфатное волокно проявляет увеличение удельной скорости абсорбции, составляющее менее чем 30%, после нанесения поверхностно-активного вещества.19. The cellulose of claim 18, wherein the sulfate fiber exhibits an increase in specific absorption rate of less than 30% after application of the surfactant. 20. Распушенная целлюлоза для абсорбирующей сердцевины гигиенических изделий, содержащая сульфатное волокно, изготовленное посредством отбеливания целлюлозной сульфатной целлюлозы с использованием многостадийного процесса отбеливания и окисления сульфатной целлюлозы в течение, по меньшей мере, одной стадии многостадийного процесса отбеливания пероксидом в присутствии катализатора в кислой среде, причем данный многостадийный процесс отбеливания включает, по меньшей мере, одну стадию отбеливания диоксидом хлора после стадии окисления с получением беленого сульфатного волокна, характеризующегося содержанием альдегидных групп, составляющей от 1 мэкв/100 г до 9 мэкв/100 г, содержанием карбоксильных групп, составляющим, по меньшей мере, 3 мэкв/100 г, измеренной капиллярным методом с использованием CED вязкостью 0,5% раствора, составляющей менее чем 10 мПа⋅с,20. Fluff pulp for an absorbent core of hygiene products containing sulphate fiber made by bleaching cellulosic sulphate pulp using a multi-stage bleaching and oxidation process of sulphate pulp during at least one stage of a multi-stage bleaching process with peroxide in the presence of a catalyst in an acidic environment this multi-stage bleaching process includes at least one chlorine dioxide bleaching stage after the oxide stage yielding a bleached sulfate fiber characterized by an aldehyde group content of 1 meq / 100 g to 9 meq / 100 g, a carboxy group content of at least 3 meq / 100 g, measured by a capillary method using a CED viscosity of 0 , 5% solution of less than 10 mPaПs, причем данное волокно обработано одним или несколькими поверхностно-активными веществами, и сульфатное волокно проявляет увеличение удельной скорости абсорбции, составляющее менее чем 30%, после нанесения поверхностно-активного вещества.moreover, this fiber is treated with one or more surfactants, and the sulfate fiber exhibits an increase in the specific absorption rate of less than 30% after application of the surfactant. 21. Целлюлоза по п. 20, в которой поверхностно-активное вещество представляет собой разрыхлитель или умягчитель.21. The cellulose of claim 20, wherein the surfactant is a disintegrant or a softener. 22. Целлюлоза по п. 20, в которой поверхностно-активное вещество представляет собой катионное поверхностно-активное вещество.22. The cellulose of claim 20, wherein the surfactant is a cationic surfactant. 23. Целлюлоза по п. 20, в которой в качестве поверхностно-активного вещества выбирают один или несколько этоксилированных простых эфиров нонилфенола и четвертичных аммониевых солей жирной кислоты растительного происхождения.23. Cellulose according to claim 20, in which one or more ethoxylated nonylphenol ethers and quaternary ammonium salts of vegetable fatty acids are selected as surfactant.
RU2015143566A 2013-03-15 2014-02-25 Surface treated modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using the same RU2671504C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/840,857 US9512563B2 (en) 2009-05-28 2013-03-15 Surface treated modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using same
US13/840,857 2013-03-15
PCT/IB2014/000759 WO2014140801A2 (en) 2013-03-15 2014-02-25 Surface treated modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015143566A RU2015143566A (en) 2017-04-21
RU2671504C2 true RU2671504C2 (en) 2018-11-01

Family

ID=50896345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015143566A RU2671504C2 (en) 2013-03-15 2014-02-25 Surface treated modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using the same

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP2968641A2 (en)
JP (1) JP6412890B2 (en)
KR (1) KR20150138253A (en)
CN (1) CN105228657B (en)
AU (1) AU2014229652B2 (en)
BR (1) BR112015022892A2 (en)
CA (1) CA2904816C (en)
IL (1) IL241308B (en)
MX (1) MX2015012715A (en)
RU (1) RU2671504C2 (en)
TW (1) TWI675140B (en)
WO (1) WO2014140801A2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9722547B2 (en) 2014-12-30 2017-08-01 Skyworks Solutions, Inc. Compression control through amplitude adjustment of a radio frequency input signal
WO2018175135A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 International Paper Company Odor control pulp composition
WO2019165324A1 (en) 2018-02-23 2019-08-29 Gp Cellulose Gmbh Novel dissolving wood pulps and methods of making and using the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050079361A1 (en) * 2003-10-14 2005-04-14 Hamed Othman A. Materials useful in making cellulosic acquisition fibers in sheet form
US20050247419A1 (en) * 2004-05-06 2005-11-10 Hamed Othman A Treatment composition for making acquisition fluff pulp in sheet form
WO2010138941A2 (en) * 2009-05-28 2010-12-02 Gp Cellulose Gmbh Modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using the same

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE564287A (en) 1957-01-28
US5346589A (en) 1991-02-21 1994-09-13 Genencor International, Inc. Crystalline cellulose production
US5223096A (en) 1991-11-01 1993-06-29 Procter & Gamble Company Soft absorbent tissue paper with high permanent wet strength
US5264082A (en) 1992-04-09 1993-11-23 Procter & Gamble Company Soft absorbent tissue paper containing a biodegradable quaternized amine-ester softening compound and a permanent wet strength resin
US5262007A (en) 1992-04-09 1993-11-16 Procter & Gamble Company Soft absorbent tissue paper containing a biodegradable quaternized amine-ester softening compound and a temporary wet strength resin
US5312522A (en) 1993-01-14 1994-05-17 Procter & Gamble Company Paper products containing a biodegradable chemical softening composition
US6074527A (en) * 1994-06-29 2000-06-13 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Production of soft paper products from coarse cellulosic fibers
US5415737A (en) 1994-09-20 1995-05-16 The Procter & Gamble Company Paper products containing a biodegradable vegetable oil based chemical softening composition
JP3180131B2 (en) 1996-03-28 2001-06-25 ザ、プロクター、エンド、ギャンブル、カンパニー Wet strength paper products made from cellulosic fibers and polymers functionalized with aldehydes
US5776308A (en) * 1996-10-10 1998-07-07 Rayonier Research Center Method of softening pulp and pulp products produced by same
CN1951350A (en) * 1998-12-24 2007-04-25 Bki控股公司 Absorbent structures of chemically treated cellulose fibers
US6582559B2 (en) 2000-05-04 2003-06-24 Sca Hygiene Products Zeist B.V. Aldehyde-containing polymers as wet strength additives
US7019191B2 (en) 2003-03-25 2006-03-28 Ethicon, Inc. Hemostatic wound dressings and methods of making same
KR101283921B1 (en) * 2005-03-23 2013-07-16 가오 가부시키가이샤 Absorbent articles
JP4970740B2 (en) * 2005-05-02 2012-07-11 株式会社大貴 Absorber, sheet, packaging material and method for producing the same
JP4986673B2 (en) * 2007-03-27 2012-07-25 花王株式会社 Absorbent articles
AU2013245935A1 (en) * 2012-04-11 2014-10-30 Gp Cellulose Gmbh High density absorbent cores having improved blood wicking
AU2013249725B2 (en) * 2012-04-18 2017-04-20 Gp Cellulose Gmbh The use of surfactant to treat pulp and improve the incorporation of kraft pulp into fiber for the production of viscose and other secondary fiber products
WO2014122533A2 (en) * 2013-02-08 2014-08-14 Gp Cellulose Gmbh Softwood kraft fiber having an improved a-cellulose content and its use in the production of chemical cellulose products

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050079361A1 (en) * 2003-10-14 2005-04-14 Hamed Othman A. Materials useful in making cellulosic acquisition fibers in sheet form
US20050247419A1 (en) * 2004-05-06 2005-11-10 Hamed Othman A Treatment composition for making acquisition fluff pulp in sheet form
WO2010138941A2 (en) * 2009-05-28 2010-12-02 Gp Cellulose Gmbh Modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN105228657A (en) 2016-01-06
JP2016511048A (en) 2016-04-14
RU2015143566A (en) 2017-04-21
IL241308A0 (en) 2015-11-30
MX2015012715A (en) 2016-10-21
CA2904816C (en) 2022-03-15
TWI675140B (en) 2019-10-21
TW201439399A (en) 2014-10-16
EP2968641A2 (en) 2016-01-20
AU2014229652B2 (en) 2017-04-20
IL241308B (en) 2020-05-31
JP6412890B2 (en) 2018-10-24
CN105228657B (en) 2018-09-25
BR112015022892A2 (en) 2017-07-18
AU2014229652A1 (en) 2015-09-24
CA2904816A1 (en) 2014-09-18
WO2014140801A3 (en) 2014-12-04
WO2014140801A2 (en) 2014-09-18
KR20150138253A (en) 2015-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE49570E1 (en) Modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using the same
US9512563B2 (en) Surface treated modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using same
US9511167B2 (en) Modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using the same
RU2671504C2 (en) Surface treated modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using the same
JP2018075495A (en) Modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using the same