[發明專利]使用等離子體預處理過的漿粕片材來減少纖維素交聯纖維的纖維結

有效

• 申請號: 201110186145.1
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102312384A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 安吉爾·斯托亞諾夫;查爾斯·E·米勒
• 申請（專利權）人: 韋爾豪澤NR公司
• 主分類號: D21B1/30
• 分類號: D21B1/30
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 劉慧;楊青

技術領域

本發明涉及用于生產具有低的結含量的、單化的(singulated)交聯纖維素漿粕纖維的方法和裝置。?

背景技術

交聯纖維常規地是通過用包含交聯劑的溶液潤濕經干燥的普通漿粕纖維來生產的。漿粕纖維是片材形式或是經過延伸的片材形式并通常是成卷的。濕的漿粕片材經過錘式粉碎以使漿粕片材中的漿粕纖維個體化(individualize)。然后使經過錘式粉碎的包含交聯劑的漿粕運行通過急驟干燥器以使纖維干燥并開始交聯過程，并且在烘箱中進一步加熱以完成交聯過程。所述交聯是纖維內交聯(intrafiber)，在纖維內交聯中，纖維素纖維內的纖維素分子發生交聯。纖維內交聯賦予纖維素纖維以扭曲和卷曲。纖維內交聯還賦予纖維以松厚度(bulk)。?

在交聯過程開始時，通過輸送裝置例如傳送帶或一系列從動輥將纖維素纖維的片材傳送通過纖維處理區域。?

在纖維處理區域，將交聯劑制劑應用于纖維素纖維的片材。通過本領域中已知的包括噴射、輥軋或浸漬在內的多種方法中的任一方法，優選將交聯劑制劑應用于纖維層(mat)的一個或者兩個表面。一旦交聯劑制劑已被應用于纖維層，可以通過例如使纖維層通過一對輥而使溶液分布于整個纖維層。?

在已經用交聯劑處理纖維片材之后，通過將纖維層送料通過錘式粉碎機來將用交聯劑浸漬的濕的片材纖維化。所述錘式粉碎機用于將?纖維層碎裂為其組成的個體的纖維素纖維，其隨后被輸送通過干燥裝置以除去殘留水分?

然后將得到的經過處理的漿粕空氣輸送通過附加的加熱區域(例如，干燥器)以使漿粕的溫度達到固化溫度(cure?temperature)。在一個實施方案中，干燥器包括用于接受纖維和用于通過急驟干燥方法從纖維除去殘留水分的第一干燥區域，和用于使交聯劑固化的第二加熱區域。作為替代，在另一個實施方案中，經過處理的纖維被鼓風通過急驟干燥器以除去殘留水分，被加熱到固化溫度，然后被轉移到烘箱，隨后在烘箱中使經過處理的纖維發生固化?？偟恼f來，使經過處理的纖維干燥，然后在足夠的溫度固化足夠的時間以實現交聯。典型地，將纖維進行烘箱干燥并在大約120℃到大約200℃的溫度固化大約1分鐘到大約20分鐘。?

經過交聯的纖維具有挺度(stiffness)和回彈性的獨特組合，這使得由所述纖維制造的吸收性結構保持高水平的吸收率，并且經過壓縮的干燥的吸收性結構在潤濕時表現出高水平的回彈性和膨脹響應。?

可用于制造交聯纖維素纖維的纖維素纖維主要源自木漿。適用于本發明的木漿纖維可以得自公知的化學方法，諸如硫酸鹽法和亞硫酸鹽法，隨后經過或不經過漂白。漿粕纖維還可以通過熱機械法(thermomechanical?method)、化學熱機械法(chemithermomechanical?method)、或所述方法的組合進行處理。可以通過化學方法來生產漿粕纖維?？梢允褂媚ツ纠w維、回收或二次木漿纖維、以及經漂白和未經漂白的木漿纖維。一種起始材料是從長纖維的針葉樹材類制備的，諸如南部松、花旗松、云杉和鐵杉。也可以使用硬木纖維，諸如楊樹、樺樹或桉樹。生產木漿纖維的細節是本領域技術人員公知的。適合的纖維可以從包括Weyerhaeuser?NR?Company在內的許多公司購得。例如，適合于本發明的由南部松生產的適合的纖維素纖維可以以名稱CF416、CF405、NF405、NB416、FR416、FR516、PW416和PW405?得自Weyerhaeuser?NR?Company。?

將交聯劑以足以實現纖維內交聯的量被應用于纖維素纖維。被應用于纖維素纖維的量，基于纖維的總重量，可以是大約1重量％到大約10重量％。?

如有必要，可以使用多種交聯劑和催化劑中的任一種來提供交聯纖維。以下是典型的交聯劑和催化劑。?

適合的脲基交聯劑包括被取代的脲，諸如羥甲基化的脲、羥甲基化的環狀脲、羥甲基化的低級烷基環狀脲、羥甲基化的二羥基環狀脲、二羥基環狀脲、和低級烷基取代的環狀脲。具體的脲基交聯劑包括二甲基二羥基脲(DMDHU，1，3-二甲基-4，5-二羥基-2-咪唑烷酮)、二羥甲基二羥基乙烯脲(DMDHEU，1，3-二羥基甲基-4，5-二羥基-2-咪唑烷酮)、二羥甲基脲(DMU，雙[N-羥甲基]脲)、二羥基乙烯脲(DHEU，4，5-二羥基-2-咪唑烷酮)、二羥甲基乙烯脲(DMEU，1，3-二羥基甲基-2-咪唑烷酮)、和二甲基二羥基乙烯脲(DMeDHEU或DDI，4，5-二羥基-1，3-二甲基-2-咪唑烷酮)。?