[发明专利]气味降低亮度提高的、多元羧酸交联的单根纤维的制备方法

说明书

本发明涉及具有高流体吸收性能的纤维素纤维，由这种纤维素纤维形成的吸收结构，以及制备这种纤维和结构的方法。更具体地，本发明涉及气味降低亮度提高的、多元羧酸交联的单根纤维素纤维，制备这种纤维的方法，以及含有单根、交联形式的纤维素纤维的吸收结构。

以基本上单根形式交联的纤维和制备这种纤维的多种方法已经公知于现有技术。术语“单根交联纤维”是指主要具有纤维内化学交联键的纤维素纤维。也就是说，交联键主要是介于一根纤维的纤维素分子之间，而不是介于不同纤维的纤维素分子之间。通常认为单根交联纤维适用于吸收制品的应用。纤维本身和含有单根交联纤维的吸收结构相对于通常非交联的纤维，至少在重要的吸收性能上表现出改进之处。通常，吸收性的改进是用吸收容量来说明的。此外，由单根交联纤维制得的吸收结构相对于由非交联纤维制得的吸收结构，其湿回弹性和干回弹性均有提高。此后术语“回弹性”是指由纤维素纤维制成的垫在压力释放时向初始膨胀状态的回复能力。干回弹性具体是指当纤维基本上处于干燥条件时，施加的压力释放时吸收结构的膨胀能力。湿回弹性具体是指当纤维在润湿条件时，施加的压力释放时吸收结构的膨胀能力。出于本发明和公开一致性的目的，对于从润湿到饱和的吸收结构，应观察和报导其湿回弹性。

据报导，单根交联纤维的制备方法通常有三种。下面描述的这些方法在这里称为干交联法，水溶液交联法，和实质上的非水溶液交联法。

干交联工艺制备单根交联纤维的方法公开于1965.12.21.授权于L.J.Bernardin的U.S.P3224926中。单根交联纤维的制备是通过与交联剂一起喷射纤维素干浆板，用机械作用分离纤维，在逐渐升高的温度下干燥纤维使纤维在基本上呈单根的状态时产生交联。交联之前脱水的结果是纤维在非溶胀、皱缩的状态下自然交联。U.S.P3224926中所说明的其中纤维在非溶胀、皱缩的状态下发生交联的方法，称为制备“干交联”纤维的方法。通常干交联的纤维通过交联键显得高度硬化，且由此制得的吸收结构表现出相对较高的湿回弹性和干回弹性。干交联纤维的另一特征是流体保留值(FRV)低。

制备水溶液交联纤维的方法例如公开于1966.3.22授权于F.H.Steiger的U.S.P3241553中。单根交联纤维的制备是通过在含有交联剂和催化剂的水溶液中将纤维交联。以这种方式制备的纤维此后称作“水溶液交联”纤维。由于纤维素纤维在水中的溶胀作用，水溶液交联纤维是在非皱缩、溶胀的状态下交联的。相对于干交联纤维，U.S.P3241552中公开的水溶液交联纤维具有较大的柔性和较低的刚性，并且其特征是流体保留值(FRV)高。与由干交联纤维制得的吸收结构相比，由水溶液交联纤维制得的吸收结构具有较低的湿和干回弹性。

在1977.7.12授权于Sangenis等人的U.S.P4035147中公开了一种制备单根交联纤维的方法，它是在含有不足以导致纤维溶胀的量的水的、基本上非水的溶液中，使脱水的非溶胀纤维与交联剂和催化剂接触。当纤维处于该基本上非水的溶液中时发生交联。这种类型的方法今后应称为非水溶液交联法；由此制备的纤维应称作非水溶液交联纤维。公开于U.S.P4035147中的非水溶液交联纤维，甚至在与本领域技术人员公知的溶胀剂溶液深入接触时也不发生溶胀。象干交联纤维一样，它们通过交联键而高度硬化，由它制得的吸收结构具有相对高的湿和干回弹性。

据信如上所述的交联纤维适用于低密度吸收制品的应用，如尿布，也适用于高密度吸收制品的应用，如卫生巾。然而，由于这些纤维的缺点和成本，它们不能提供导致重大商业成功的足够的吸收性能。此外，这些纤维通常具有较高的令人讨厌的气味并且纤维亮度较低。

使用甲醛和各种甲醛加成物交联纤维素纤维已为现有技术所公知。例如参见1965.12.21.授权于L.J.Bernardin的U.S.P3224926；1966.3.22授权于F.H.Steiger的U.S.P3241553；1976.1.13授权于Chatterjee的U.S.P3932209；1977.7.12授于Sangenis等人的U.S.P4035147；和1973.9.4授权于Wodka的U.S.P3756913。不幸的是，这些参考文献的一个显著缺点是甲醛蒸气对眼和皮肤的刺激作用。此外，这些纤维通常具有较高的令人讨厌的气味并且纤维亮度较低。因此明显地需要一种不用甲醛或其不稳定衍生物的纤维素纤维的交联剂。