软化的粉碎纸浆制造技术

本发明专利技术涉及采用化学软化剂和脱粘剂，它们包括含有多羟基化合物低烷基酸酯或环酯的组合物，软化纤维素纸浆的方法，该方法对所形成的纤维素纤维产品的吸收性无副面影响，以及相关产品。本发明专利技术的方法也可联合使用纤维素增塑剂诸如甘油，单－糖和二－糖，二醇及其低聚物。本发明专利技术方法在对吸收性无副面影响的情况下，可提供纤维素纤维，该纤维容易成毛（重纤维化）并继而使由所得独立纤维制成的气铺垫容易致密化。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请要求了在1998年12月18日提交的美国临时专利申请60/112,887的利益。这些吸收性物品的吸收核通常包括含有或不含超吸收性聚合物颗粒的脱纤维化的木浆。吸收核通常在传送带(carrier tissue)上的转化器的垫子成型单元上成型，以利于加工。一些吸收核成型单元具有分层能力，其中另一个离散的软毛层可以放在最初的以软毛为基础的吸收层上以形成一种多层吸收结构。在这些吸收结构中，最初的层可以含有超吸收性聚合物颗粒。常规制成的吸收结构的例子包括在美国专利5,009,650；5,378,528；5,128,082；5,607,414；5,147,343；5,149,335；5,522,810；5,041,104；5,176,668；5,389,181；和4,596,567中说明的那些。一次性吸收性卫生产品的生产，特别是尿布和成人失禁产品，通常在连续的生产线上进行，其中纤维素软毛吸收性物质以粉碎的纸浆卷形式提供。纸浆的生产采用传统的湿铺技术，其中纸浆薄片被展开并送入到锤磨机或类似的机械装置中以将薄片中的纤维素纤维分离成纤维素软毛。在锤磨机前可以有也可以没有干燥阶段，视使用本专利技术方法的熟练技工的需要而定。接着将软毛传输到成型区，在那儿将被根据最终产品要求的量和形状对它进行气铺。为了软化被制成薄片的产品以充分地粉碎，通常采用阳离子表面活性剂作脱粘剂来分裂纤维间的缔合，以制得一个比较柔软和柔弱的薄片产品。美国专利4,432,833；4,425,186和5,776,308中公开了脱粘剂的例子。传统阳离子脱粘剂的一个共有的缺点是因阳离子表面活性剂的烷基链相对较长所以粉碎纸浆的可湿性和吸收性有所损失。阻断氢结合点能够软化纸浆薄片所以它可以更容易地被粉碎为独立的纤维。脱粘剂也有助于形成高级的，低密度气铺结构，该结构能够抵抗永久性致密，因为纤维间的氢键被脱粘剂分子阻隔。因此，它有利于生产粉碎纸浆产品，且不损失可湿性和吸收性，该产品易于致密化以用于最终的气铺或纺织产品。纤维素的增塑剂，它们可以在形成湿铺薄片前加入到纸浆浆液中，也可以用于软化纸浆，虽然它们以异于脱粘剂的机理发生作用。增塑剂在纤维间对纤维素分子发生作用，从而使无定型区柔顺或软化。所得纤维具有柔软的特性。因被增塑的纤维不坚硬，所以被粉碎纸浆与未经增塑剂处理的纤维相比易于致密化。增塑剂包括多元醇诸如甘油；低分子量聚二醇诸如聚乙二醇以及聚丙二醇；以及其它多羟基化合物。美国专利4,098,996，美国专利5,547,541以及美国专利4,731,269对这些以及其它增塑剂进行了说明并提供了例子。氨水，脲，以及烷基胺用于增塑木制品也很知名，这些木制品主要包括纤维素(见A.J.Stamm的森林产品杂志5(6)413，1955。增塑使由粉碎后被处理的纸浆制成的气铺无纺产品的致密化变易。一个软化纤维素组合物的方法，它能有效地对纸浆纤维脱粘以充分粉碎，从而使重新纤维化和相继的致密化变易却又不降低可湿性，将是十分有益的，但在现有技术中还没有。本专利技术的实践，不仅采用脱粘剂而且增塑剂，大大地降低了将纸浆纤维薄片转化为吸收性产品所需要的能量。因为需要的能量较低，产量较高，并且降低了设备磨耗，所以本专利技术的方法降低了由重新纤维化的粉碎纸浆制作产品的生产成本。这些是本专利技术的惊人及意外的好处，以前单独采用传统的脱粘剂或增塑剂软化纸浆不能得到这些好处。在一个实施方案中，本专利技术提供了一个用于软化纤维素纸浆的过程，它包括将纸浆与含有脱粘剂和增塑剂组合的水溶液接触的步骤。本专利技术的另一个实施方案提供了一种新型的脱粘剂，碳酸异丙烯酯，它可以单独用作脱粘剂，或与根据本专利技术过程的增塑剂一起使用以软化纤维素纸浆。本专利技术还提供了一种根据本专利技术的过程制成的用于吸收性产品的软化纸浆。图的简单说明附图说明图1是曲线图，表明用占溶液5，10以及15％重量的脱粘剂--碳酸异丙烯酯和甘油三乙酸酯，处理过的纸浆薄片的拉伸强度的变化。图2是曲线图，表明仅由脱粘剂处理的纸浆薄片，仅由增塑剂处理的纸浆薄片以及由增塑剂和脱粘剂的混合物处理的纸浆薄片的拉伸强度的变化。采用碳酸异丙烯酯，葡萄糖分别作为脱粘剂和增塑剂。图3是曲线图，表明仅由脱粘剂处理，仅由增塑剂处理以及由增塑剂和脱粘剂的混合物处理的纤维的拉伸强度的变化。采用碳酸丙二酯，甘油分别作为脱粘剂和增塑剂。本专利技术的详细说明本申请引用的所有参考资料都参考并入。当本申请公开的内容与此处插入的参考资料存在矛盾时，包括术语矛盾，均以本申请为准。像此处所用的，软化剂，化合物或组合物包括选自脱粘剂和增塑剂的任何能够软化纤维素纸浆的化合物。被“改性”的纸浆，曾经用软化剂处理或与软化剂接触。本专利技术所用的用于软化纤维素纤维的脱粘剂，除多羟基化合物的低级烷基酸酯或环酯，烷基醚和芳醚外，还包括任何现有技术中已知的传统阳离子脱粘剂。本专利技术优选的脱粘剂包括碳酸异丙烯酯，甘油三乙酸酯，二乙酸丙二醇酯，2-苯氧基乙醇，以及这些物质的混合物。碳酸异丙烯酯，丙二醇的环酯以及碳酸，是极性的具有质子惰性的高沸点溶剂，它广泛用做多种聚合物的溶剂，(例如，美国专利5,580,922,5,554,657和5,629,277)。本专利技术人意外地发现碳酸异丙烯酯也是纤维素纤维的一种有效脱粘剂，它对由处理纸浆得到的薄片气铺产品的可湿性和吸收性没有随之而来的副面影响。碳酸异丙烯酯的去粘作用与多羟基化合物的非环酯，诸如甘油三乙酸酯，相似。在一个实施方案中，本专利技术的一种脱粘剂与已知的增塑剂联合使用用于软化纤维素。本专利技术使用的增塑剂包括多羟基化合物，低级烷基胺和二元胺，脲，以及具有取代基的脲，诸如四羟甲基脲，单-以及二-糖类，二醇，以及它们的低聚物。本专利技术优选的增塑剂包括葡萄糖，甘油，以及聚乙烯氧化物。一个优选的脱粘剂/增塑剂组合是碳酸异丙烯酯和甘油或其它多羟基化合物，甘油三乙酸酯和甘油，以及碳酸异丙烯酯和葡萄糖。本专利技术的脱粘剂和增塑剂可以买到。碳酸异丙烯酯可以从Huntsman公司(休斯顿，TX)大量得到；甘油三乙酸酯和二乙酸乙二醇酯可以从Eastman化学公司(Kingsport，TN)得到；甘油可以从Ashland化学公司(Columbus，OH)得到；并且葡萄糖可以从Spectrum Bulk化学公司(Gardena，CA)得到。使用时，软化组合物，它们可以既含有脱粘剂也含增塑剂，能够有效地对纸浆薄片中的纤维脱粘以降低纤维间的缔合，而无损于后续的致密化过程。这样就会使被处理的纸浆薄片的拉伸强度较低(去粘的标志)并且使粉碎为独立的纤维变易。软化组合物的增塑剂渗透入纤维中内部对其进行软化和增塑。这样就会得到一个易于致密化的干燥成型的吸收性产品。在实验室中，以水性的软化处理溶液简单浸渍粉碎纸浆薄片极为方便，作法是先浸渍继而轻轻吸干。在实际的生产过程中，可以在薄片进入干燥阶段以前或以后将软化添加剂喷洒或以其它方式应用到在线的纸浆薄片上。也可以在薄片形成前将软化溶液加到纸浆浆液中。在气铺生产线上，在纸浆薄片展开并送至锤磨机或其它粉碎设备时，将软化溶液喷洒或以其它方式应用在纸浆薄片上。加到纸浆薄片上的软化溶液的量取决于处理液中添加剂的浓度以及产品期望的目标浓度。处理时间不重要(例如，它不影响处理过的纸浆的软化性能)，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个软化纤维素纸浆的方法，包括将含有脱粘剂和增塑剂的水溶液与纸浆接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JR格罗斯，
申请(专利权)人：BKI控股公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]