强度。此分析的结 果在表2中描述。
[0218] 表2标准和改性牛皮纸纤维的纸浆、纸张及纤维性质
[0219]
[0220] 如在以上表2中可见，根据本公开的改性纤维素纤维可具有与未在漂白工序中经 历氧化处理的标准绒毛纤维相当的游离度。
[0221] 实施例2
[0222] 将来自0D(E0P)D(EP)D漂白车间D1段的具有约14. 6mPa ? s的0. 5%毛细管CED 粘度的南方松纸浆样品用以〇. 25%至1. 5%施加的过氧化氢和作为FeS04 ? 7H20添加的50 或lOOppm Fe+2在约10%稠度下处理。Fe+2作为水溶液添加并且与纸浆彻底地混合。然后 将3%过氧化氢水溶液与纸浆混合。混合的纸浆在78°C于水浴中保持1小时。反应时间之 后，将纸浆过滤并且测量滤液的pH和残留过氧化物。洗涤纸浆并且根据TAPPI T230测定 0.5%毛细管CED粘度。结果在表3中展示。
[0223]表 3
[0224]
[0225]实施例3
[0226] 除了保持时间从45分钟变为80分钟以外，还将来自在实施例2中描述的漂白车 间的D1纸浆样品（具有15.8mPa*s的0.5%毛细管CED粘度）（DPw 2101)用施加的0.75% 过氧化氢处理并且以与实施例2相同的方法添加50ppm至200ppm Fe+2。结果在表4中展 不。
[0227]表 4
[0228]
[0229]实施例4
[0230] 将来自在实施例2中描述的漂白车间的D1纸浆样品（具有14. 8mPa ? s的0. 5% 毛细管CED粘度）（DPw 2020)用0. 75%过氧化氢和150ppm Fe+2以与在实施例2中描述的 相同方法处理，不同的是处理时间是80分钟。结果在表5中展示。
[0231]表 5
[0232]
[0233] 实施例5
[0234] 将来自0D。(E0) D1 (EP) D2工序的D1段的南方松纸浆（具有15. 6mPa ? s的0. 5 % 毛细管CED粘度）（DPw 2085)用按纸浆重量计0.25 %或0.5 %施加的过氧化氢和作为 FeS04*7H20添加的25ppm、50ppm或lOOppm Fe+2在10%稠度下处理。Fe+2作为水溶液添加 并且与纸浆彻底地混合。过氧化氢是3%水溶液然后将其与纸浆混合，混合的纸浆在78°C 于水浴中保持1小时。反应时间之后，将纸浆过滤并且测量滤液的pH和残留过氧化物。洗 涤纸浆并且根据14??11230测定0.5%毛细管060粘度。结果在表6中展示。
[0235] 表 6
[0236]
[0237] 实施例6
[0238] 将另一个01纸浆样品（具有15.211^&，8的0.5%毛细管0￡0粘度）（0?^ 2053) 用 0? 10%、0. 25%、0. 50%或 0? 65%过氧化氢和 25ppm、50ppm 或 75ppm Fe+2以与实施例 5 相同的方法处理。结果在表7中展示。
[0239] 表 7
[0240]
[0241] 实施例7
[0242] 在增加牛皮纸和氧气段中的脱木素程度以便制造具有更低的DPw或0. 5%毛细管 〇已0粘度的纸浆之后，自00出0)0出?)0漂白工序的01段收集南方松纸浆。起始0.5%毛细 管〇￡0粘度是12.711^3*8(0?￥ 1834)。将0.50%或1.0%过氧化氢与10(^口111?6+2添加。 其它处理条件是10%稠度、78°C和1小时处理时间。结果在表8中展示。
[0243]表 8
[0244]
[0245]实施例8
[0246] 将来自0D(E0)D(EP)D工序的D1段的D1纸浆的低粘度样品（具有11. 5mPa .s的 0? 5%毛细管CED粘度（DPw 1716))用0? 75%或1. 0%过氧化氢和75ppm或150ppm Fe+2以 类似于实施例7的方法处理，不同的是处理时间是80分钟。结果示于表9中。
[0247]表9
[0248]
[0249]实施例9
[0250] 从00出0)0出?)0工序的01段收集南方松纸浆。起始0.5%毛细管060粘度是 11.611^3.8(0?￥ 1726)。将1.0%、1.5%或2%过氧化氢与75口口111、15(^口111或20(^口111卩6+2 添加。其它处理条件是10%稠度、78°C和1. 5小时处理时间。结果示于表10中。
[0251]表 10
[0252]
[0253]实施例10
[0254] 从00出0)0出?)0工序的01段收集南方松纸浆。起始0.5%毛细管060粘度是 14.4111?&.8(0?￥ 1986)。将1.0%、1.5%或2%过氧化氢与75。。111、15(^。1]1或20(^。111卩6+2 添加。其它处理条件是10%稠度、78°C和1. 5小时反应时间。结果示于表11中。
[0255]表11
[0256]
[0257]实施例11
[0258] 从00出0)0出?)0工序的01段收集南方松纸浆。起始0.5%毛细管060粘度是 15.311^ &*8(0?? 2061)。添加按纸浆3%的过氧化氢与20(^?111?6+2。其它处理条件是10% 稠度、80°C和1. 5小时反应时间。结果在表12中展示。
[0259]表 12
[0260]
[0261] 以上实施例2-11显示，利用本公开的酸性催化过氧化物处理可以实现0. 5%毛细 管CED粘度和/或聚合度的显著降低。最终粘度或DPw可能取决于由反应消耗的过氧化物 的量，如图1所示，该图报告来自两个不同工厂（"Brunswick"和Leaf River( "LR"））的 作为消耗的过氧化物百分比的函数的纸浆粘度。过氧化物消耗量取决于施加的过氧化物和 铁的量和浓度、反应时间和反应温度。
[0262]实施例12
[0263] 从00出0)0出?)0工序的01段收集南方松纸浆。起始0.5%毛细管060粘度是 14. 8mPa ? s (DPw 2020)。添加按纸浆1 %的过氧化氢与作为CuS04 ? 5H20添加的lOOppm、 150ppm或200ppm Cu+2。其它处理条件是10%稠度、80°C和3. 5小时反应时间。结果在表 13中展示。
[0264]表 13
[0265]
[0266] 使用铜代替铁导致反应减慢并且使粘度降得更低，但与对照（未处理的纸浆）相 比在粘度、羧基含量和醛含量仍有显著的变化。
[0267] 实施例13
[0268] 改变0D(E0P)D(EP)D工序的E2(EP)段以制造超低聚合度纸浆。以150ppm Fe+2 的施加率对在D1段洗涤器再浆化槽的纸浆用FeS04 ? 7H20溶液喷雾。不向E2段添加烧碱 (NaOH)并且过氧化物施加增加到0. 75%。保持时间是大约1小时，温度是79°C。pH是2. 9。 处理的纸浆在真空转筒洗涤器中洗涤并且随后在最终D2段用0. 7% (：102在91°C处理大约 2小时。最终漂白纸浆的0. 5%毛细管CED粘度是6. 5mPa ? s(DPwl084)，ISO白度是87。
[0269] 实施例14
[0270] 将实施例13中制造的纸衆在具有标准干燥机罐的Fourdrinier型纸衆干燥机上 制成纸浆板。收集对照纸浆和本发明的纸浆（ULDP)样品并且分析化学成分和纤维性质。结 果在表14中展示。
[0271] 表 14
[0272]
[0273] 经处理的纸浆（ULDP)在10%和18% NaOH中具有更高的苛性碱溶解度和更高的 醛和总羰基含量。通过0. 5%毛细管CED粘度测量，ULDP的DP显著地降低。纤维完整性的 降低也通过湿零距抗张强度的降低得以确定。尽管DPw显著降低，但纤维长度和游离度基 本上无变化。在机器上对排水或制板没有有害影响。
[0274]实施例15
[0275] 改变0D(E0)D(EP)D工序的E2(EP)段以按实施例13的类似方法制造超低聚合 度纸浆。在这个实施例中，按75ppm Fe+2添加FeS04*7H20,在E2段中施加的过氧化氢是 0.6%。处理段的pH是3.0,温度是82°C，保持时间是大约80分钟。洗涤纸浆并且然后在 D2段中用0. 2% (：102在92°C处理大约150分钟。完全漂白纸浆的0. 5%毛细管CED粘度 是 5. 5mPa ? s (DPw 914)，ISO 白度是 88. 2。
[0276]实施例16
[0277] 将实施例15中制造的纸衆在具有气垫式Flakt?干燥机部分的Fourdrinier型纸 浆干燥机上制成纸浆板。收集标准纸浆和本发明的纸浆（ULDP)样品并且分析化学成分和 纤维性质。结果在表15中展示。
[0278]表15
[0279]
[0280] 经处理的纸浆（ULDP)在10%和18% NaOH中具有更高的苛性碱溶解度和更高的 醛和总羰基含量。通过0. 5%毛细管CED粘度测量，ULDP的DP显著地降低并且湿零距裂断 长降低。白度仍是可接受的值88. 2。处理保持了纤维长度和游离度，形成和干燥板时没有 操作上的问题。
[0281]实施例17
[0282] 改变0D(E0)D(EP)D工序的E2(EP)段以按实施例13的类似方法制造低聚合度纸 浆。在此情况下以25ppmFe +2添加FeS04*7H20,在E2段中应用的过氧化氢是0.2%。处理 段的pH是3. 0,温度是82°C并且保持时间是大约80分钟。洗涤纸浆并且在D2段中用0. 2% (：102在92°C处理大约150分钟。完全漂白纸浆的0. 5%毛细管CED粘度是8. 9mPa ? s (DPw 1423)，ISO 白度是 89。
[0283]实施例18
[0284] 将实施例15中制造的纸衆在具有气垫式Flakt?干燥机部分的Fourdrinier型纸 浆干燥机上制成纸浆板。收集标准纸浆和本发明的低聚合度纸浆（LDP)样品并且分析化学 成分和纤维性质。结果在表16中展示。
[0285] 表 16
[0286]
[0287] 经处理的纸浆（LDP)在10%和18% NaOH中具有更高的苛性碱溶解度和更高的醛 和总羰基含量。通过0.5%毛细管CED粘度测量，LDP的DP更低。白度有极少的损失。处 理保持了纤维长度，形成和干燥板时没有操作上的问题。
[0288] 实施例19
[0289] 将在实施例14中描述的纸衆板纤维化并且使用Kamas Laboratory Hammermill(KamasIndustries，瑞典）空气成形4〃X7〃衬垫。然后将空气成形的衬垫使 用实验室压力机在多种表压压缩。压制之后，使用具有0. 〇89psi足底压力的200 -A型号 Emveco精密超声测厚仪卡规（Emvecomicrogagecalipergage)测量衬垫厚度。由衬垫重 量和厚度计算衬垫密度。结果在表17中描述。
[0290]表17
[0291]
[0292] 在表17中的数据显示在本公开范围内制造的改性纤维更具可压缩性，产生更适 于当今的一次性吸收产品设计的更薄和更高密度结构。
[0293] 不受理论限制，据信纤维素的氧化破坏聚合物的晶体结构，使其变得不那么坚硬 并且更舒适。由改性纤维素结构组成的纤维然后变得更可压缩，从而允许高密度吸收结构 的生产。
[0294]实施例20
[0295] 从00出0)0出?)0工序的01段收集南方松纸浆。起始0.5%毛细管060粘度是 14.911^3.8(0?￥ 2028)。分别添加1.0%或2%过氧化氢与10(^口111或20(^口111?6+2。其它 处理条件是10%稠度、80°C和1小时保持时间。然后用去离子水将这些绒毛浆打浆，湿法 加到滤网以形成纤维层，借助于滚压机脱水，并且在250 °F干燥。使用Kamas Laboratory Hammermill (Kamas Industries，瑞典）将干燥纸张脱纤维并且空气成形为重8. 5克（空 气干燥）的4"x7"无尘衬垫。将单个完全覆盖非纺织面层施加到各衬垫的一面并且使用 Carver液压压片机施加145psig载荷使样品增加密度。
[0296] 将这些衬垫置于单独的1. 6L具有配备单向阀和1/4〃IDTygon?槽的取样口的不 透气塑料容器。在固定容器盖之前，在室温将60克去离子水和0. 12克50% NH40H污物倾 入在能够对整个样品施加0. lpsi载荷的输送装置上的中央1〃ID竖直管。当污物完全吸收 时，从样品移去输送装置，将盖（具有密封取样口）安装到容器，并且启动倒数计时器。在 45分钟结束时，从具有氨气选择性短期气体检测管和ACCUR〇r隔膜栗（这两个都可以从 Draeger Safety Inc.，Pittsburgh，PA获得）的取样口取顶部空间样品。表18中的数据 显示，在本公开范围内制造的改性纤维能够降低在顶部空间中的氨气量，产生提供抑制经 常引用为在湿失禁产品中使人厌恶的挥发性恶臭化合物的结构。
[0297]表18
[0298]
[0299]实施例21
[0300] 改变商业化牛皮纸浆设备的0D(E0)D(EP)D工序的E2(EP)段以按实施例14的类 似方法制造低聚合度纸浆。在这个实施例中，FeS0 4 ? 7H20是以lOOppm Fe+2添加，在E2段 中应用的过氧化氢是1. 4%。纸浆性质在表19中展示。
[0301]表19
[0302]
[0303] 将制造的改性化学纤维素在具有气垫式Flakt?干燥机部分的Fourdrinier型纸 浆干燥机上制成纸浆板。将该产品样品和对照牛皮纸浆板使用Kamas实验室锤式粉碎机脱 纤维。借助于可从 Optest Equipment，Inc. (Hawkesbury，0N，加拿大）获得的 HiRes Fiber Quality Analyzer，根据制造商的方案对前后两个Kamas工厂样品进行纤维性质光学分析。 结果在以下表中描述。
[0304]表 20
[0305]
[0306] 如在表20中可见，根据本公开制备的ULDP纤维比不用铁和过氧化物处理的对照 纤维具有更高的扭结和卷曲。
[0307] 将以上脱纤维的纤维空气成形重4.25克（风干）的4〃X7〃衬垫。将来源于BASF 的聚丙烯酸钠高吸水性（SAP)颗粒均匀地施加到两个4. 25克衬垫中间。将完全覆盖非纺 织面层材料施加到纤维/SAP基体的上面并且借助于Carver压片机施加的145psig载荷使 衬垫增加密度。
[0308] 通过在去离子水中溶解2%尿素、0.9%氯化钠和0.24%养营肉汤（可由Hardy Diagnostics，Santa Maria，CA 获得的 Criterion?牌），并且添加 1. 4X 10 7CFU/ml 起始细 菌浓度产生的一份普通变形杆菌（Proteus Vulgaris)来制备合成尿。然后将上述衬垫置 于在实施例20中描述的顶部空间腔室并且施加80ml合成尿溶液污物。一施加污物之后就 将腔室密封并且置于30°C温度的环境中。以四个小时和七个小时的时间间隔进行连续地 Drager取样。将实验重复三次，平均结果在表21中报告。
[0309]表21
[0310]
[0311] 从数据可见，在合并在本公开范围内制造的改性纤维素纤维的复合结构（在结构 上类似零售的尿失禁产品）中由尿素的细菌水解引起的大气氨气比具有标准牛皮纸南方 松纤维制造的复合结构更低。因此，包含根据本公开的改性纤维素纤维的结构比标准牛皮 纸南方松纤维具有更佳的气味控制性质。
[0312]实施例22第4段至漂白后处理的比较
[0313] 从00出0)01出?)02工序的01段收集南方松纸浆。起始0.5%毛细管0￡0粘度是 14. lmPa*s。过氧化氢基于纸衆干重的1.5%与150ppm Fe+2添加。如在本文中使用，"P*" 用来表示铁和过氧化氢处理阶段。在10%稠度在78°C在所述工序的第四段中进行1小时 所述处理。然后洗涤该经处理纸浆并且在78°C用0.25%(：10 2在02段中漂白2小时。结 果在表22中展不。
[0314]表 22
[0315]
[0316] 以上D2样品也通过将其放置在105°C的烘箱中1小时测试白度复原（brightness reversion)。在复原处理之前和之后，通过Hunterlab MiniScan根据制造商的方案测量白 度以及L*(白色）、a*(红色至绿色）和b*(蓝色至黄色）值。结果在以下表23中展示。 更正的b值表示更黄的颜色。因此，在大多数纸张和纸浆应用中不希望有更高的b值。下 文报告的退色值（post color number)表示老化前后的k/s比例的差，其中k =吸收系数， s =散射系数，即退色值=100{(k/s)老化之后-(k/s)老化之前}。参见，例如H. W. Giertz，Svensk Papperstid.，48(13)，317(1945)。
[0317] 表23白度复原
[0318]
L0319J 从如上具W相冋起始毛细営CED粘度的相冋漂臼罕丨日」的D2段叹集雨万松纸泶开 且如上所述用过氧化氢和Fe+2处理。添加基于纸浆干重的1.5%过氧化氢与150ppm Fe+2。 该处理纸浆的性质在表24中描述。
[0320]表 24
[0321]
[0322] 如上所述测试P*纸浆的白度。结果在以下表25中描述。
[0323] 表25白度复原
[0324]
[0325] 从以上数据可见，在五段漂白车间的第四段中的酸性催化过氧化物处理与接着五 段漂白车间最终段的处理相比产生有益的白度性质。在第四段处理中，从所述处理段损失 的任何白度可用最终D2漂白段补偿以便仍然获得高白度纸浆。在后漂白处理的情况，有 3. 4点的显著白度损失不能得到补偿。加速白度复原处理之后，后者仍然具有显著地白度降 低。
[0326] 实施例23强度数据
[0327] 将由根据本公开的具有5. ImPa *s粘度的改性纤维素制造的绒毛浆的强度与具有 15. 4mPa ? s粘度的传统绒毛浆相比较。结果在以下表26中描述。
[0328] 表 26
[0329]
[0330] 实施例24改件纤维素的衍牛化
[0331] 将来自实施例21的ULDP样品用0. 05 M HC1在5%稠度和122°C酸性水解3小时。 通过以下方法测试来自D1段的初始纸浆、ULDP和酸性水解ULDP的平均分子量或聚合度。
[0332] 将三个纸浆样品碾磨以通过20目滤网。将纤维素样品（15mg)置于配备小搅拌棒 的单独的试管中并且在真空下在40°C干燥过夜。然后将试管盖上橡胶隔片。借助于注射器 依次添加无水吡啶（4. OOmL)和异氰酸苯酯（0. 50mL)。将试管置于70°C的油浴并且允许搅 拌48h。添加甲醇（l.OOmL)淬灭任何剩余的异氰酸苯酯。然后将各试管的内容物逐滴添 加至7:3甲醇/水混合物（100mL)以促进衍生化纤维素的析出。通过过滤收集固体，然后 用甲醇/水（lX50mL)洗涤，接着用水（2X50mL)洗涤。然后将衍生化纤维素在真空下在 40°C干燥整夜。将衍生化纤维素溶于THF (lmg/mL)，通过0. 45 y m过滤器过滤并且置于2mL 自动进样器小瓶中，然后进行GPC分析。所得DPw和DPn (数均聚合度）在以下表27中报 告。
[0333] 表27DPn和DPw测试结果
[0334]
[0335] 如在以上表中可见，根据本公开的酸性水解的改性纤维素可具有48的DPn。
[0336]实施例25
[0337] 通过对纤维打衆，调节pH至约5. 5,然后添加作为临时湿强剂的来自Kemira Chemicals的乙醛酸聚丙稀酰胺将Leaf River ULDP纤维和标准软木纤维制成手抄纸。然 后形成纤维，压制成纸张并且干燥。所述纸张的特性通过已知方法测量。所述结果在以下 表28中报告。
[0338] 表28手抄纸性质
[0339]
[0340] 如在以上表28中可见，根据本公开的ULDP可用于湿压纸的制造。如在图2中展 示，由ULDP形成的手抄纸的湿/干比例比仅由标准南方软木制造的比较纸张的湿/干比例 尚。
[0341]实施例26
[0342] 利用表面活性剂处理的顶层和底层以及未处理的中间层，由标准和改性牛皮纸 纤维生产超薄绒毛芯。