專利名稱:羧基烷基纖維素的制作方法
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及羧基烷基纖維素。
發(fā)明背景個人護理吸收產(chǎn)品，比如嬰兒尿布，成人失禁襯墊，和女性護理產(chǎn)品，通常含有包括分布在纖維性模(matrix)內(nèi)的超吸收聚合物粒子的吸收芯。超吸收劑是水可膨脹的一般對體液具有高度吸收能力的水不溶性吸收材料。常用的超吸收聚合物(SAPs)大多數(shù)來源于丙烯酸，其本身來自油，一種非可再生的原料。丙烯酸聚合物和SAPs通常被認為是不可生物降解的。盡管它們被廣泛使用，還是有一部分吸收產(chǎn)品市場擔憂源自非可再生油的材料的使用和它們的不可生物降解性質(zhì)。基于丙烯酸的聚合物還構(gòu)成尿布和失禁襯墊的主要成本。SAP的使用者關(guān)心低成本的SAPs。高成本部分源自制造丙烯酸的成本，而其又依賴于油價的波動。此外，尿布在使用之后被丟棄，此時它們通常包含比其最大量或理論量少得多的體液。換句話說，在它們的液體保持容量方面，它們是“過分設(shè)計的”。該“過分設(shè)計”使得SAP使用時的效率不高。所述效率不高部分源自SAPs被設(shè)計成具有高凝膠強度的事實(如在負荷下高吸收性或AUL所表現(xiàn))。目前使用的SAP粒子的高凝膠強度(在膨脹后)幫助其維持粒子之間的許多空隙空間，這對迅速吸收液體是有幫助的。然而，在所述產(chǎn)品處于飽和狀態(tài)時，這個高“空隙容積”同時在其里面產(chǎn)生許多空隙(粒子之間的)液體。當有很多空隙液體時，吸收產(chǎn)品的“再濕”值或“潮濕感受”被損害。
在個人護理吸收產(chǎn)品中，美國南方松絨毛漿通常與SAP一同使用。所述絨毛漿是全世界認可用于吸收產(chǎn)品的優(yōu)選纖維。所述優(yōu)選是基于絨毛漿有利的高纖維長度(大約2.8mm)以及其相對容易從濕法漿粕(wetlaid pulp sheet)加工為氣流纖網(wǎng)(airlaid web)。絨毛漿也可以從可再生和可生物降解的纖維素紙漿纖維制備。與SAP相比，這些纖維基于每質(zhì)量是便宜的，但是基于每液體保持單位則往往更昂貴。這些絨毛漿纖維大多數(shù)在纖維之間的空隙之內(nèi)吸收。為此，纖維性模在施加壓力后容易釋放獲得的液體。釋放獲取的液體這一傾向會在使用包含只用纖維素纖維形成的芯的吸收產(chǎn)品的過程中導致顯著的皮膚潮濕。這樣的產(chǎn)品還往往泄漏獲得的液體，因為液體沒有被有效保持在這樣的纖維吸收芯中。
因此存在對超吸收組合物的需求，該組合物由可生物降解的可再生資源例如纖維素制造而且具有經(jīng)濟效益。以這種方法，所述超吸收組合物可被用于有效的吸收產(chǎn)品設(shè)計中，從而它們能被使用到更接近其理論容量而不使穿著者覺得潮濕。本發(fā)明力求滿足這個需要并提供更多有關(guān)的優(yōu)點。
發(fā)明概述在一個方面，本發(fā)明提供從κ值為大約1到大約65的紙漿中獲得的羧基烷基纖維素。在一個方面，羧基烷基纖維素為水溶性羧基烷基纖維素，包括用足以提供羧基置換程度從大約0.4到大約1.4的羧基烷基化紙漿的量的羧基烷基化劑處理的紙漿。
在一個實施方案中，羧基烷基纖維素為交聯(lián)的水溶性羧基烷基纖維素。交聯(lián)的水溶性羧基烷基纖維素包括用足以提供羧基置換程度從大約0.4到大約1.4的羧基烷基化紙漿的量的羧基烷基化劑處理和用足以維持羧基烷基纖維素溶解于水的量的交聯(lián)劑處理的紙漿。在一個實施方案中，本發(fā)明提供水溶性羧基烷基纖維素，包括用足以提供羧基置換程度從大約0.4到大約1.4的羧基烷基化紙漿的量的羧基烷基化劑處理的交聯(lián)紙漿。在另一實施方案中，本發(fā)明提供水溶性羧基烷基纖維素，包括用足以維持羧基烷基化紙漿溶解于水的量的交聯(lián)劑處理的羧基置換程度從大約0.4到大約1.4的羧基烷基化紙漿。
在上述實施方案中，羧基烷基纖維素從中制備的紙漿具有大約1到大約65的κ值。
在其他方面，提供包括羧基烷基纖維素的吸收產(chǎn)品。
附圖簡述本發(fā)明的上述方面和許多附帶的優(yōu)點當參考以下詳細說明，結(jié)合附圖而更透徹理解時將變得更容易被接受，其中圖1是摻入本發(fā)明的羧基烷基纖維素聚合物網(wǎng)絡并具有獲取層的吸收構(gòu)造的橫剖面視圖；圖2是摻入本發(fā)明的羧基烷基纖維素聚合物網(wǎng)絡并具有獲取層和分配層的吸收構(gòu)造的橫剖面視圖；圖3A-C是分別摻入包括本發(fā)明的羧基烷基纖維素聚合物網(wǎng)絡的復合材料的吸收物品和由圖1和圖2表示的吸收構(gòu)造的橫剖面視圖；以及圖4是用于測量在負荷下吸收性(AUL)值的裝置的示意圖。
優(yōu)選實施方案詳述在一個方面，本發(fā)明提供羧基烷基纖維素。本發(fā)明的羧基烷基纖維素由與制造羧基烷基纖維素的常規(guī)紙漿相比具有高木質(zhì)素含量，高κ值，高半纖維素含量，和高聚合程度的紙漿制成。對生產(chǎn)本發(fā)明羧基烷基纖維素有用的紙漿包括由不含預水解步驟的制漿方法制造的紙漿。有用的紙漿包括通過具有比常規(guī)制漿方法蒸煮時間更短和蒸煮溫度更低的方法制備的紙漿。其它有用的紙漿包括通過不含廣泛漂白階段的方法制備的紙漿。
從中制造羧基烷基纖維素的紙漿具有κ值從大約1到大約65。在一個實施方案中，從中制造羧基烷基纖維素的紙漿具有κ值從大約2到大約40。在一個實施方案中，從中制造羧基烷基纖維素的紙漿具有κ值大約35。K值通過標準方法TAPPI T-236來測量。
在一個實施方案中，從中制造羧基烷基纖維素的紙漿是牛皮漿。
在一個實施方案中，所述羧基烷基纖維素是羧甲基纖維素。在一個實施方案中，所述羧基烷基纖維素是羧乙基纖維素。
本發(fā)明的羧基烷基纖維素由木質(zhì)素含量基于纖維素的重量從大約0.15到大約10wt％的紙漿制成。木質(zhì)素含量通過實施例6和7描述的方法測定。
本發(fā)明的羧基烷基纖維素由半纖維素含量基于纖維素的重量從大約0.1到大約17wt％的紙漿制成。本纖維素含量通過實施例6和7描述的方法測定。
本發(fā)明的羧基烷基纖維素由未漂白或輕度漂白的紙漿制成。未漂白和輕度漂白的紙漿包含纖維素，半纖維素和木質(zhì)素。因此，由未漂白或輕度漂白的紙漿制造的本發(fā)明產(chǎn)品除羧基烷基纖維素之外，還可包含羧基烷基半纖維素和羧基烷基木質(zhì)素。
本發(fā)明的羧基烷基纖維素由聚合度從大約1200到大約3600的紙漿制成。聚合度通過標準方法ASTM D1795測定。
本發(fā)明的羧基烷基纖維素具有從大約0.4到大約1.4的羧基置換程度。羧基置換程度通過滴定測定。
1wt％本發(fā)明羧基烷基纖維素的水溶液具有大于大約100cP的粘度。在一個實施方案中，1wt％本發(fā)明羧基烷基纖維素的水溶液粘度大于大約600cP。在一個實施方案中，1wt％本發(fā)明羧基烷基纖維素的水溶液粘度大于大約1000cP。在一個實施方案中，1wt％本發(fā)明羧基烷基纖維素的水溶液粘度大于大約2000cP。在一個實施方案中，1wt％羧基烷基纖維素的水溶液粘度大于大約4000cP。粘度通過標準方法ASTM D2196-99測定。
本發(fā)明的羧基烷基纖維素的自由膨脹容量(Free Swell Capacity)為至少大約20g/g。在一個實施方案中，羧基烷基纖維素的自由膨脹容量為大約20g/g到大約80g/g。自由膨脹容量通過實施例4所述的方法確定。
本發(fā)明的羧基烷基纖維素的離心容量(Centrifuge Capacity)為至少大約10g/g。在一個實施方案中，羧基烷基纖維素的離心容量為從大約10g/g到大約50g/g。離心容量通過實施例4所述的方法確定。
本發(fā)明的羧基烷基纖維素的在負荷下吸收性(AUL)值為至少大約5g/g。在一個實施方案中，羧基烷基纖維素的在負荷下吸收性值為大約5g/g到大約20g/g。在負荷下吸收性值通過實施例5所述的方法確定。
在一個實施方案中，羧基烷基纖維素為水溶性羧基烷基纖維素，包括用足以提供羧基置換程度從大約0.4到大約1.4的羧基烷基化紙漿的量的羧基烷基化劑處理的紙漿。
在一個實施方案中，羧基烷基纖維素是交聯(lián)的水溶性羧基烷基纖維素。所述交聯(lián)的水溶性羧基烷基纖維素包括用足以提供具有羧基置換程度從大約0.4到大約1.4的羧基烷基化紙漿的量的羧基烷基化劑處理，和用足以保持羧基烷基纖維素溶于水的量的交聯(lián)劑處理的紙漿。在一個實施方案中，本發(fā)明提供水溶性羧基烷基纖維素，其包含用足以提供羧基置換程度從大約0.4到大約1.4的羧基烷基化紙漿的量的羧基烷基化劑處理的交聯(lián)紙漿。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供水溶性羧基烷基纖維素，其包含用足以維持羧基烷基化紙漿可溶于水的量的交聯(lián)劑處理的羧基置換程度從大約0.4到大約1.4的羧基烷基化紙漿。
在上述實施方案中，從中制造羧基烷基纖維素的紙漿具有κ值從大約1到大約65。
用于生產(chǎn)本發(fā)明的代表性羧甲基纖維素的通用方法描述于實施例1。生產(chǎn)本發(fā)明羧甲基纖維素的代表性方法描述于實施例2和3。
本發(fā)明的羧甲基纖維素，從中制備羧甲基纖維素的紙漿以及可商購的羧甲基纖維素的性質(zhì)在下表1和2中進行比較。
在表1中，對本發(fā)明的羧甲基纖維素(條目A1-O1)，從完全漂白的南方松木紙漿(NB416)和完全漂白的云杉木漿(PA)通過本發(fā)明方法制備的羧甲基纖維素，和購買的羧甲基纖維素的κ值，糖組成，羧基置換程度(DS)，1wt％水溶液的粘度，和顏色加以比較。條目CMC(250,000)和CMC(700,000)是指從Aldrich Chemical Co.(Milwaukee WI)購買的分子量分別為250,000和700,000的羧甲基纖維素。條目CMC 9H4F是指從Hercules Corp.，Hopewell，VA.以名稱AQUALON購買的羧甲基纖維素。
表1.羧甲基纖維素性質(zhì)
參考表1，CMC H，I和J通過實施例3描述的方法制備，而CMC 75到98和對照(來自PA)通過實施例1描述的方法制備。
對生產(chǎn)表1的羧甲基纖維素有用的紙漿的性質(zhì)概括在表2。表2總結(jié)這些紙漿的漂白順序，κ值，ISO亮度，和含糖量。條目A1以具有κ62.4和聚合度(DP)2284的硫酸鹽法制漿的云杉紙漿開始。條目A1a-I1以具有κ值47.0和聚合度(DP)2453的硫酸鹽法制漿的云杉紙漿開始。條目J1-M1以具有κ值37.7和聚合度(DP)2327的硫酸鹽法制漿的松木紙漿開始。條目N1和O1以具有κ值10.8和聚合度(DP)1918的硫酸鹽法制漿的混合南方硬木紙漿開始。
表2.紙漿性質(zhì)
在表2中，單星號(*)指在氫氧化銅乙二胺溶液(Cuen)中不完全可溶的紙漿，雙星號(**)指在氫氧化銅乙二胺溶液中可溶性小于50％的紙漿。在表2中，所述漂白階段縮寫是C＝1-10％ NaClO2(相對紙漿重量)在20-40℃處理0.5-2小時；Ec(#)＝3-25％(重量)濃度的冷NaOH在5-40℃處理0.1-1小時(#＝NaOH濃度)，Eb＝熱NaOH(NaOH為紙漿重量的1-15％，NaBH4為紙漿重量的0.1-1％)在50-120℃處理0.25-2小時，如果沒有NaBH4，則它是E階段)；D＝ClO2(ClO2為紙漿的0.2-3％wt)在40到90℃處理0.2-3小時；X＝用DCP(1，3-二氯-2-羥基丙醇)以紙漿重量的0.5到4％在40-120℃和pH＞7下交聯(lián)處理0.2到2小時；以及Xp＝用PEGDE(聚乙烯二環(huán)氧甘油醚)以紙漿重量的0.5-4％在40-120℃和pH＞7下交聯(lián)處理0.2到2小時。
在本發(fā)明的另一方面，提供制備羧基烷基纖維素的方法。在所述方法中，用羧基烷基化劑處理κ值從大約1到大約65的紙漿以提供羧基烷基纖維素。
一般而言，將κ值從大約1到大約65的紙漿通過用羧基烷基化劑處理而轉(zhuǎn)化為羧基烷基纖維素。在一個實施方案中，所述紙漿是在羧基烷基化之前交聯(lián)。在一個實施方案中，所述紙漿是在羧基烷基化過程中交聯(lián)。在一個實施方案中，所述羧基烷基纖維素是在羧基烷基化之后交聯(lián)。
在一個實施方案中，所述方法包括對κ值從大約1到大約65的紙漿堿化以提供堿化的紙漿；和用羧基烷基化劑醚化所述堿化的紙漿以提供羧基烷基纖維素。
在另一個實施方案中，所述方法包括交聯(lián)κ值從大約1到大約65的紙漿以提供交聯(lián)的紙漿；對所述交聯(lián)紙漿堿化以提供堿化的紙漿；和用羧基烷基化劑醚化所述堿化的紙漿以提供羧基烷基纖維素。
在所述方法的某些實施方案中，紙漿是不會干燥的紙漿。如上所述，紙漿的木質(zhì)素含量為纖維素的大約0.15到大約10wt％；和半纖維素含量為纖維素的大約0.1到大約17wt％。
羧基烷基纖維素的羧基置換程度為大約0.4到大約1.4。
本發(fā)明的方法包括用羧基烷基化劑對紙漿進行羧基烷基化。合適的羧基烷基化劑包括氯乙酸和其鹽，3-氯丙酸和其鹽，和丙烯酰胺。
在本發(fā)明的某些實施方案中，羧基烷基纖維素是用交聯(lián)劑交聯(lián)制成的交聯(lián)羧基烷基纖維素。對生產(chǎn)本發(fā)明的羧基烷基纖維素有用的合適的交聯(lián)劑通常可溶于水和/或醇。
在羧化作用之前或其過程中對交聯(lián)有用的交聯(lián)劑包括基于脲的交聯(lián)劑比如羥甲基化的脲，羥甲基化的環(huán)脲，羥甲基化的低級烷基取代的環(huán)脲，羥甲基化的二羥基環(huán)脲，二羥基環(huán)脲，和低級烷基取代的環(huán)脲。具體優(yōu)選的基于脲的交聯(lián)劑包括二羥甲脲(DMU，雙[N-羥甲基]脲)，二羥甲基亞乙基脲(DMEU，1，3-二羥甲基-2-咪唑啉酮)，二羥甲基亞二羥基亞乙基脲(DMDHEU，1，3-二羥甲基-4，5-二羥基-2-咪唑啉酮)，二羥甲基亞丙基脲(DMPU)，二羥甲基乙內(nèi)酰脲(DMH)，二甲基二羥基脲(DMDHU)，二羥基亞乙基脲(DHEU，4，5-二羥基-2-咪唑啉酮)和二甲基二羥基亞乙基脲(DMeDHEU，4，5-二羥基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮)。
其它合適的交聯(lián)劑包括雙環(huán)氧化合物比如，乙烯環(huán)己烯二氧化物，二氧化丁二烯，和二環(huán)氧甘油醚；砜比如，二乙烯基砜，雙(2-羥乙基)砜，雙(2-氯乙基)砜，和三(β-二甲基硫蒽乙基)锍二鈉內(nèi)鹽；和二異氰酸鹽。
其它合適的交聯(lián)劑包括1，3-二氯-2-丙醇，表氯醇，二乙烯基砜，和二鹵代琥珀酸。
還可以使用交聯(lián)劑的混合物和/或摻合物。
對于用交聯(lián)劑交聯(lián)的羧基烷基纖維素的實施方案而言，催化劑可以用來加速交聯(lián)反應。合適的催化劑包括酸式鹽，比如氯化銨，硫酸銨，氯化鋁，氯化鎂，和含磷的酸的堿金屬鹽。
施用于纖維素的交聯(lián)劑的量將取決于具體的交聯(lián)劑，并合適的是基于纖維素總重量的大約0.01到大約8.0wt％范圍內(nèi)。在一個實施方案中，施用的交聯(lián)劑的量是基于纖維素總重量的大約0.20到大約5.0wt％。在一個實施方案中，施用于纖維素的交聯(lián)劑的量合適的是致使羧基烷基纖維素基本上不溶于水所必須的量。在另一實施方案中，施用于纖維素的交聯(lián)劑的量合適的是保持羧基烷基纖維素在水中溶解性所必須的量。
在本發(fā)明的另一方面，提供超吸收組合物。超吸收組合物的制備方法是用交聯(lián)劑處理羧基烷基纖維素(例如，水溶性羧基烷基纖維素)和水溶性聚合物以提供反應混合物，并交聯(lián)所述反應混合物而提供組合物。在所述組合物中，水溶性羧基烷基纖維素從具有κ值大約1到大約65的紙漿獲得。
合適的羧基烷基纖維素包括羧甲基纖維素和羧乙基纖維素。
合適的水溶性聚合物包括合成水溶性聚合物。如本發(fā)明所用的術(shù)語“合成”是指通過化學合成制成的聚合物(例如，聚丙烯酸或聚丙烯酰胺)，而非天然存在的聚合物(例如，纖維素)。
代表性水溶性聚合物包括聚丙烯酸聚合物，聚馬來酸聚合物，聚天冬氨酸聚合物，丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物，丙烯酸和馬來酸的共聚物，馬來酸和衣康酸的共聚物，部分水解的聚丙烯酰胺聚合物，以及其混合物。在一個實施方案中，水溶性聚合物為聚丙烯酸。合適的聚丙烯酸聚合物包括各種分子量的聚丙烯酸。示例的聚丙烯酸聚合物有如下分子量450,000；750,000；1,250,000；3,000,000；和4,000,000。
代表性水溶性聚合物包括聚丙烯酰胺聚合物。在一個實施方案中，水溶性聚合物為聚丙烯酰胺。合適的聚丙烯酰胺聚合物包括各種分子量的聚丙烯酰胺。示例的聚丙烯酰胺聚合物有如下分子量5,000,000-6,000,000，以及11,000,000-14,000,000。
其他代表性水溶性聚合物包括聚乙烯醇(PVA)，聚氧乙烯(PEG)，聚氧丙烯，以及聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段共聚物。
所述組合物可從水溶性聚合物的混合物中制備。
在一個實施方案中，水溶性聚合物為聚丙烯酸。在一個實施方案中，水溶性聚合物為聚丙烯酰胺。
在所述組合物中，水溶性聚合物的量為聚合物和羧基烷基纖維素總重的大約5到大約65wt％。
如上所述，超吸收組合物的制備方法是用交聯(lián)劑處理羧基烷基纖維素和水溶性聚合物以提供反應混合物，然后交聯(lián)反應混合物。
合適的交聯(lián)劑包括對羧酸基反應的交聯(lián)劑。代表性有機交聯(lián)劑包括二醇和多元醇，二胺和多胺，雙環(huán)氧化合物和聚環(huán)氧化合物，聚噁唑啉官能化的聚合物，和具有一個或者多個氨基和一個或者多個羥基的氨基醇(aminol)。代表性無機交聯(lián)劑包括多價陽離子和聚陽離子聚合物。作例證的無機交聯(lián)劑包括有或沒有羧酸配位體比如琥珀酸(二羧酸)、檸檬酸(三羧酸)、丁烷四羧酸(四羧酸)的氯化鋁，硫酸鋁和銨鋯碳酸鹽。三價鐵和二價鋅和銅的水溶性鹽類可以用作交聯(lián)劑。粘土材料比如高嶺石和膠嶺石也可以用于交聯(lián)多羧基化的聚合物。從DuPont以名稱TYZOR購買的鈦醇鹽可用于與聚合物羧基和/或羥基形成共價鍵。
可以使用交聯(lián)劑的混合物。
代表性二醇交聯(lián)劑包括1，4-丁二醇和1，6-己二醇。
代表性二胺和多胺交聯(lián)劑包括聚醚二胺，比如聚氧丙鄰二胺，和聚烯多胺。合適的聚醚二胺和聚醚多胺從Huntsman Corp.，Houston，TX以名稱JEFFAMINE可以購買到。代表性二胺和多胺(例如三、四、和五胺)包括JEEFAMINE D-230(分子量230)，JEEFAMINE D-400(分子量400)，和JEFFAMINE D-2000(分子量2000)；JEFFAMINE XTJ-510(D-4000)(分子量4000)，JEFFAMINE XTJ-50(ED-600)(分子量600)，JEFFAMINE XTJ-501(ED-900)(分子量900)，和JEFFAMINE XTJ-502(ED-2003)(分子量2000)；JEFFAMINE XTJ-504(EDR-148)(分子量148)；JEFFAMINE HK-511(分子重量225)；和乙二胺，二乙撐三胺，三乙烯四胺和四乙烯五胺。
代表性雙環(huán)氧化合物交聯(lián)劑包括乙烯基環(huán)己烯二氧化物，二氧化丁二烯，和二環(huán)氧甘油醚比如聚乙二醇(400)二環(huán)氧甘油醚和乙二醇二環(huán)氧甘油醚。
代表性聚噁唑啉官能化的聚合物包括Nippon Shokubai制造的EPOCROS WS-500。
代表性氨基醇交聯(lián)劑包括三乙醇胺。
代表性聚陽離子聚合物包括聚乙烯亞胺和聚酰胺表氯醇樹脂比如Hercules，Inc制造的KYMENE 557H。
合適的交聯(lián)劑包括對羧基烷基纖維素羥基反應的交聯(lián)劑。對羧基烷基纖維素羥基反應的代表性交聯(lián)劑包括醛，二醛，二醛亞硫酸氫鈉加成物，二鹵化物，二烯，雙環(huán)氧化合物，鹵環(huán)氧化物，二羧酸，和多元羧酸交聯(lián)劑?？梢允褂媒宦?lián)劑的混合物。
代表性醛交聯(lián)劑包括甲醛。
代表性二醛交聯(lián)劑包括二乙二醛，戊二醛，和二醛亞硫酸氫鈉加成物。
代表性二鹵化物交聯(lián)劑包括1，3-二氯-2-羥基丙烷。
代表性二烯交聯(lián)劑包括二乙烯基醚和二乙烯基砜。
代表性雙環(huán)氧化合物交聯(lián)劑包括乙烯基環(huán)己烯二氧化物，二氧化丁二烯，和二環(huán)氧甘油醚比如聚乙二醇二環(huán)氧甘油醚和乙二醇二環(huán)氧甘油醚。
代表性鹵環(huán)氧化物交聯(lián)劑包括表氯醇。
代表性羧酸交聯(lián)劑包括二元和多元羧酸。美國專利5,137,537，5,183,707，和5,190,563描述使用含有至少三個羧基的C2-C9多元羧酸(例如，檸檬酸和氧代二琥珀酸)作為交聯(lián)劑。合適的多元羧酸交聯(lián)劑包括檸檬酸，酒石酸，蘋果酸，琥珀酸，戊二酸，檸康酸，衣康酸，酒石酸鹽單琥珀酸，馬來酸，1，2，3-丙烷三羧酸，1，2，3，4-丁烷四羧酸，全-順-環(huán)戊烷四羧酸，四氫呋喃四羧酸，1，2，4，5-苯四羧酸，和苯六羧酸。
如上所述，羧基化的聚合物可以與二胺和多胺交聯(lián)。取決于所述二胺或多胺，聚合物可以通過肼交聯(lián)或酰胺/離子交聯(lián)而交聯(lián)。具有多個羧基的第一羧基化聚合物和具有多個羧基的第二羧基化聚合物的混合物可以用三嗪交聯(lián)活化劑(例如，2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪，又名氰尿酰氯，和2-氯代-4，6-二甲氧基-1，3，5-三嗪)處理以提供活化的第一和第二羧基化聚合物的混合物。在一個實施方案中，活化的羧基化聚合物的混合物與二胺或多胺起反應以提供交聯(lián)的羧基化聚合物，所述二胺或多胺的兩個氨基(例如，伯和仲氨基)對活化的第一和第二羧基化聚合物的活化羧基反應形成多個肼交聯(lián)。在另一個實施方案中，所述活化的羧基化聚合物的混合物與二胺或多胺反應，所述二胺或多胺的一個氨基對活化的第一和第二羧基化聚合物的活化羧基起反應以形成多個酰胺鍵，而其第二個氨基(例如叔和季氨基)對活化的第一和第二羧基化聚合物的活化羧基不發(fā)生共價反應，并與羧基形成多個離子鍵，從而有效地交聯(lián)聚合物以提供交聯(lián)的羧基化聚合物。所述術(shù)語“離子交聯(lián)”指包含酰胺鍵和離子鍵或氨基和羧基之間的連接的交聯(lián)。離子交聯(lián)是由第一活化羧基與二胺或多胺反應以提供第一酰胺形成的，得到的酰胺具有對第二羧基進行離子性反應或連接的第二氨基。
應當理解還可以使用交聯(lián)劑的混合物和/或摻合物。
交聯(lián)催化劑可用于加速所述交聯(lián)反應。合適的催化劑包括酸式鹽，比如氯化銨，硫酸銨，氯化鋁，氯化鎂，和含磷的酸的堿金屬鹽。
施用于聚合物的交聯(lián)劑的量將取決于要求的吸收特性而改變。施用于聚合物的交聯(lián)劑的量將取決于具體的交聯(lián)劑并在基于羧基烷基纖維素總重量的大約0.01到大約8.0wt％范圍內(nèi)是合適的。在一個實施方案中，施用于聚合物的交聯(lián)劑的量為基于羧基烷基纖維素總重量的從大約0.50到大約5.0wt％。在一個實施方案中，施用于聚合物的交聯(lián)劑的量為基于羧基烷基纖維素總重量的從大約1.05大約2.0wt％。
超吸收組合物的自由膨脹容量(Free Swell Capacity)為至少大約30g/g。在一個實施方案中，所述組合物的自由膨脹容量為大約30g/g到大約120g/g。
超吸收組合物的離心容量(Centrifuge Capacity)為至少大約5g/g。在一個實施方案中，所述組合物的離心容量為大約5g/g到大約60g/g。在一個實施方案中，所述組合物的離心容量為大約25g/g到大約50g/g。
超吸收組合物的在負荷下吸收性(AUL)值為至少大約5g/g。在一個實施方案中，所述組合物的在負荷下吸收性值為大約5g/g到大約30g/g。在一個實施方案中，所述組合物的在負荷下吸收性值為大約10g/g到大約20g/g。
用于本發(fā)明的超吸收組合物的紙漿類型，自由膨脹和離心容量，和在負荷下吸收性(AUL)概括于表3。
條目1-18是指通過用戊二醛(基于所有組分為4.3wt％)在水中處理羧甲基纖維素和聚丙烯酸(基于CMC為10wt％)，然后蒸發(fā)而制成的超吸收組合物。條目1-3是指以三種水平的戊二醛交聯(lián)劑從可商購的羧甲基纖維素(9H4F)制成的超吸收劑。條目4-18是指通過用戊二醛處理本發(fā)明的羧甲基纖維素和聚丙烯酸制成的超吸收組合物。
條目19-26是指通過用戊二醛(基于聚丙烯酰胺為8.0mole％)在水中處理本發(fā)明的羧甲基纖維素和聚丙烯酰胺(分子量5-6百萬，基于CMC為10wt％)，然后以過量丙酮沉淀組合物而制成的超吸收組合物。條目19，21，23，和25是指無需熱處理制成的組合物。條目20，22，24，和26是指通過在150℃加熱數(shù)分鐘制成的組合物。
表3.CMC/水溶性聚合物網(wǎng)絡性質(zhì)
在進一步方面，本發(fā)明提供制備上述超吸收組合物的方法。
在一個實施方案中，上述方法包括用交聯(lián)劑處理水溶性羧基烷基纖維素和水溶性聚合物以提供反應混合物，以及交聯(lián)該反應混合物而得到組合物。該交聯(lián)劑與羧基烷基纖維素或水溶性聚合物中的至少一種反應。
在另一實施方案中，上述方法包括在水溶液中將水溶性羧基烷基纖維素，水溶性聚合物和交聯(lián)劑組合以提供反應混合物；加入水可混溶溶劑沉淀反應混合物而得到沉淀的混合物；收集沉淀的混合物；以及在一溫度下加熱該沉淀的混合物足以實現(xiàn)交聯(lián)的一段時間從而提供組合物。
在上述方法中，從中制備羧基烷基纖維素的紙漿的κ值為大約1到大約65。
在使用某些金屬離子作為交聯(lián)劑的實施方案中，將金屬離子(例如，硫酸鋁)與羧基烷基纖維素的溶液在室溫或接近室溫(即，大約25℃)下結(jié)合產(chǎn)生交聯(lián)產(chǎn)物的沉淀。
在其它的實施方案中，交聯(lián)可通過在某溫度下加熱足以實現(xiàn)交聯(lián)的一段時間而實現(xiàn)。交聯(lián)可以通過在大約50-150℃加熱大約5-60分鐘而實現(xiàn)。交聯(lián)可以在反應混合物沉淀，溶劑萃取反應混合物的過程中發(fā)生，或在干燥所述沉淀的混合物的過程中發(fā)生。
在一個實施方案中，上述方法進一步包括將羧基烷基纖維素，水溶性聚合物和交聯(lián)劑與第二交聯(lián)劑組合。第二交聯(lián)劑區(qū)別于初始與羧基烷基纖維素和水溶性聚合物組合的交聯(lián)劑。
因此，在另一方面，本發(fā)明提供從羧基烷基纖維素和水溶性聚合物與兩種交聯(lián)劑反應得到的聚合物網(wǎng)絡，其中各交聯(lián)劑與羧基烷基纖維素或水溶性聚合物中的至少一種反應。
第二交聯(lián)劑可以是上述任一種，包括醛，二醛，二鹵化物，二烯，雙環(huán)氧化合物，鹵環(huán)氧化物，二羧酸，多元羧酸，二醇，二胺，氨基醇，無機陽離子化合物，以及聚陽離子聚合物交聯(lián)劑。
第二交聯(lián)劑的加入量為水溶性聚合物量的大約2到大約20mole％。在一個實施方案中，第二交聯(lián)劑的加入量為水溶性聚合物量的大約4到大約16mole％。在一個實施方案中，第二交聯(lián)劑的加入量為水溶性聚合物量的大約6到大約10mole％。
在另一個方面，本發(fā)明提供包含如上所述羧基烷基纖維素的吸收產(chǎn)品。羧基烷基纖維素可以摻入到個人護理吸收產(chǎn)品中。羧基烷基纖維素可以包含在復合材料中以摻入到個人護理吸收產(chǎn)品中。復合材料的形成可以單獨包括所述羧基烷基纖維素，或組合所述羧基烷基纖維素和其它的材料，包括纖維材料，粘結(jié)材料，其它的吸收材料，及其他常用于個人護理吸收產(chǎn)品中的材料。合適的纖維材料包括合成纖維，比如聚酯，聚丙烯，和雙組分結(jié)合纖維；和纖維素纖維，比如絨毛漿纖維，交聯(lián)纖維素纖維，棉纖維，和CTMP纖維。其它合適的吸收材料包括天然吸收劑，比如泥炭蘚(sphagnum moss)，和常規(guī)的合成超吸收劑，比如聚丙烯酸酯。
來自或包含本發(fā)明的羧基烷基纖維素的吸收性復合材料可以有利地摻入到各種吸收性物品中，比如尿布，包括一次性尿布和學習褲(training pants)；女性護理產(chǎn)品，包括衛(wèi)生棉，和衛(wèi)生護墊；成年人失禁產(chǎn)品；毛巾；手術(shù)和牙科海綿；繃帶；食品托盤襯墊等等。因此，在另一個方面，本發(fā)明提供包含羧基烷基纖維素的吸收性復合材料，構(gòu)造，和吸收性物品。
羧基烷基纖維素可以作為吸收芯或存儲層而摻入到個人護理吸收產(chǎn)品比如尿布中。復合材料可以單獨使用或與一種或者多種其它的層組合使用以提供有用的吸收構(gòu)造，其他層比如獲取層和/或分配層。
摻入包含本發(fā)明羧基烷基纖維素的吸收性復合材料的代表性吸收構(gòu)造顯示于圖1和2。參照圖1，構(gòu)造100包括用作存儲層的復合材料10(即，包含羧基烷基纖維素的復合材料)，連同上層獲取層20。
除上述包含吸收復合材料和獲取層的組合的構(gòu)造之外，其他構(gòu)造可以包括介于獲取層和復合材料間的分配層。圖2顯示具有插入在獲取層20和復合材料10之間的中間層30(例如，分配層)的構(gòu)造110。
復合材料10和構(gòu)造100和110可以被摻入到吸收物品中。通常，圖3A-C顯示的吸收物品200，210，和220，分別包括可透過液體的面層片(facing sheet)22，不可透過液體的襯片(backing sheet)24，和分別地復合材料10，構(gòu)造100，或構(gòu)造110。在這樣的吸收物品中，所述面層片可以連接到襯片。
應當理解其它的吸收產(chǎn)品可以設(shè)計為摻入羧基烷基纖維素和包括羧基烷基纖維素的復合材料。
以下實施例提供作為示例的目的，而不是對本發(fā)明的限制。
實施例實施例1生產(chǎn)羧甲基纖維素的通用方法在這個實施例，描述對生產(chǎn)本發(fā)明的羧基烷基纖維素聚合物網(wǎng)絡有用的代表性羧甲基纖維素的通用制備方法。
輕度漂白的從不干燥的牛皮漿(25.0g，烤干)與異丙醇(1.39L)在氮環(huán)境和0℃下混合30分鐘。滴加氫氧化鈉溶液(40.56g溶于水，總重量為94.74g)30分鐘，并使該反應攪動1小時。一氯乙酸(22.69g)的異丙醇(55.55mL)溶液被滴加到攪動中的紙漿30分鐘，同時反應溫度升高至55℃。所述反應被攪動3小時，然后過濾，放入2L 70/30甲醇/水溶液，并用乙酸中和。得到的漿料通過過濾收集，各用2L 70/30、80/20，和90/10乙醇/水溶液洗滌一次，最后用100％甲醇洗滌以提供羧甲基纖維素產(chǎn)品。
實施例2用于生產(chǎn)羧甲基纖維素的代表性方法未漂白的紙漿在這個實施例中，描述用于從未漂白的紙漿生產(chǎn)羧甲基纖維素的代表性方法。
未漂白的紙漿(Weyerhaeuser Company，Port Wentworth廠指定PW-04，并具有7.4wt％木聚糖，5.6wt％甘露聚糖，和6.25wt％木質(zhì)素)(24g，41.7％濃度)與200g異丙醇和6g氫氧化鈉混合。然后，加入11g一氯乙酸，并使混合物在70℃加熱3.5小時。羧甲基纖維素產(chǎn)物用醇洗滌，接著在干燥前成片。羧甲基纖維素的自由膨脹容量為17.15g/g，離心容量為6.38g/g，以及AUL(片)為6.53g/g。
實施例3用于生產(chǎn)羧甲基纖維素的代表性方法低亮度紙漿在這個實施例中，描述用于從低亮度紙漿生產(chǎn)羧甲基纖維素的代表性方法。
在實施例2描述的通用方法之后，一些在25％濃度(consistency)具有低亮度的不會干燥的紙漿(40g)與160g異丙醇，變量的50％含水氫氧化鈉，和42g一氯乙酸混合并在65℃加熱3.5小時。羧甲基纖維素產(chǎn)品的性質(zhì)顯示于表1(CMC H，I和J)。
實施例4在這個實施例中，描述確定自由膨脹容量(g/g)和離心容量(g/g)的方法。
測定自由膨脹容量(g/g)和離心容量(g/g)的材料，方法，和計算如下。
試驗材料日本預制的空茶葉袋(可以從Drugstore.com獲得，IN PURSUIT OFTEA具有折邊的聚酯茶葉袋93mm×70mm。(http:www.mesh.ne.jp/tokiwa/)。
天平(對于空氣干燥的聚合物網(wǎng)絡(AD SAP)和茶葉袋重量精確到小數(shù)點后4位，0.0001g)。
定時器。
1％鹽水。
具有夾子的滴水支架(NLM 211)。
實驗室離心機(N1M211，Spin-X旋轉(zhuǎn)提取器，型號776S，3,300RPM，120V)。
試驗方法1.測定AD SAP的固體含量。
2.預稱量茶葉袋，精確至0.0001g并記錄。
3.精確稱量0.2025g±0.0025g樣品聚合物網(wǎng)絡(SAP)，記錄并放入到預稱重的茶葉袋(空氣干燥的(AD)袋重量)。(AD SAP重量+AD袋重量＝總干重)。
4.折疊茶葉袋邊緣以封閉袋子。
5.用1％鹽水填充容器(至少3英寸深)到至少2英寸。
6.保持茶葉袋(具有試樣)平放并搖動以在袋子中均勻地分布試驗材料。
7.將茶葉袋放置到鹽水的表面并開始定時。
8.浸泡袋子一段給定時間(例如，30分鐘)。
9.小心移出茶葉袋，謹防從袋子溢出任何內(nèi)容物，懸掛于滴水支架的夾子上3分鐘。
10.小心移出各袋子，稱重，并記錄(水滴重量)。
11.將茶葉袋放置在離心機壁上，小心不讓它們碰壁并均勻地圍繞壁達到平衡。
12.鎖住蓋子并開始定時，旋轉(zhuǎn)75秒。
13.開啟蓋子和取出袋子。稱重各袋子和記錄重量(離心重量)。
計算茶葉袋材料具有以下測定的吸收性自由膨脹容量，系數(shù)＝5.78離心機容量，系數(shù)＝0.50Z＝烘干SAP wt(g)/風干SAP wt(g)自由容量(g/g) 離心容量(g/g) 實施例5確定在負荷下吸收性(AUL)的方法在這個實施例中，描述確定在負荷下吸收性(AUL)的方法。
測定AUL的材料，方法，和計算如下。參考圖4。
試驗材料Mettler Toledo PB 3002天平和BALANCE-LINK軟件或其它的兼容的天平和軟件。軟件設(shè)置每30秒從天平記錄重量(這將為負數(shù)。軟件可以將各值放進EXCEL電子表格中。
設(shè)置有燒結(jié)玻璃(粗式)濾板的Kontes 90mm ULTRA-WARE過濾器。夾緊以使其站立。
瓶子底部附近帶有出口管的2L玻璃瓶。
玻璃管穿過其中的適合瓶子(進氣口)的橡皮塞。
TYGON玻管(tubing)。
不銹鋼桿/有機玻璃沖桿(plunger)組件(71mm直徑)。
螺孔鉆穿過以放置在沖桿上的不銹鋼重物(沖桿和重物＝867g)切成80mm大小的VWR9.0厘米濾紙(Qualitative 413目錄號28310-048)。
雙面SCOTCH透明膠帶。
0.9％鹽水。
試驗方法1.用小的水平儀調(diào)平過濾器。
2.調(diào)整過濾器高度或瓶中液體水平使得燒結(jié)玻璃濾器和瓶內(nèi)鹽水處于同一高度。
3.確保在玻管中沒有彎折或在玻管中或燒結(jié)玻璃濾板下方?jīng)]有氣泡。
4.將濾紙放進過濾器并將不銹鋼重物放置在濾紙上。
5.等待5-10分鐘，濾紙變得完全潮濕并與施加的重物達到平衡。
6.天平調(diào)零。
7.當?shù)却秊V紙抵達平衡時，用雙面膠帶在底部制備沖桿。
8.將沖桿(具有膠帶)放置在單獨的秤上并對秤調(diào)零。
9.將沖桿放置到干的試驗材料(樣品聚合物網(wǎng)絡)中，以便材料單層通過雙面膠帶粘結(jié)到底部。
10.在調(diào)零的秤上稱重所述沖桿和試驗材料，并記錄干的試驗材料的重量(干材料重量0.15g±0.05g)。
11.濾紙此刻應該在平衡狀態(tài)，秤調(diào)零。
12.啟動天平記錄軟件。
13.移出重物并將沖桿和試驗材料放入過濾器組件中。
14.將重物放置在沖桿組件上。
15.等待試驗完成(30或60分鐘)
16.停止天平記錄軟件。
計算A＝天平讀數(shù)(g)*-1(被試驗材料吸收的鹽水重量)B＝干的試驗材料重量(這可以通過乘以AD重量固體％而校正濕氣)。
AUL(g/g)＝A/B(g 1％鹽水/1g試驗材料)實施例6測定來自木漿的紙漿糖/木質(zhì)素的方法在這個實施例中，描述通過高效液相色譜法測定來自木漿的紙漿糖/木質(zhì)素的方法。所述方法測量紙漿糖的濃度從0.01％到100％。
在該方法中，紙漿糖或木糖的聚合物通過硫酸消化被轉(zhuǎn)化為單體。紙漿被研磨，稱重，用硫酸水解，稀釋到200mL終體積，過濾(殘余固體被認為是木質(zhì)素)，再一次稀釋(1.0mL+8.0mL H2O)并用高效液相色譜法(HPLC)分析。
色譜設(shè)備具有四個溶劑入口的GP 50 Dionex無金屬梯度泵。
具有金工作電極和固態(tài)參比電極的Dionex ED 40脈沖電流檢測器。
具有熱隔室的Dionex自動進樣器AS 50，其包含所有的柱，ED 40室和注射環(huán)。
具有1L塑料瓶的Dionex PC10氣壓溶劑添加器。
氦氣箱，最低99.99％。
具有溶劑出口和氦氣入氣口帽的4×2L Dionex聚乙烯溶劑瓶子。
CarboPac PA1(Dionex P/N 035391)離子交換柱4mm×250mm。
CarboPac PA1保護柱(Dionex P/N 043096)4mm×50mm。
氨基捕獲柱(Dionex P/N 046122)4mm×50mm。
具有HA型0.45μ過濾器的Millipore溶劑過濾儀器。
色譜試劑蒸餾去離子水。
JT Baker 50％氫氧化鈉溶液。
2M JT Baker三水乙酸鈉超純生物試劑儲液(136.1g/L)。
方法通過實施例7描述的消化方法制備樣品。
注意所指的H2O是Millipore H2O。
溶劑制備溶劑A是在氦的覆蓋層下面安置之前用氦吹氣(sparge)20分鐘的蒸餾和去離子水。
溶劑B是2L 400mM NaOH。1960mL水用氦吹氣20分鐘。41.6mL50％NaOH用50mL塑料移液管在仍然吹氣的同時中添加。使50％NaOH的干擾最小化，并將它從液體的中部吸出。這確保減少Na2CO3的污染。使用噴霧器(sparger)混合所述試劑，然后轉(zhuǎn)移瓶子到溶劑B位置并用氦覆蓋。
溶劑D是200mM乙酸鈉。稱量49g三水乙酸鈉(J.T.Baker超純生物試劑)到大約1500mL水中。在攪拌臺上攪動直到溶解。調(diào)節(jié)到1800mL。使用Millipore過濾儀器和0.45u HA型膜將其過濾到2000mL側(cè)臂燒瓶內(nèi)。將其添加到溶劑D瓶子內(nèi)，然后用氦吹氣20分鐘。轉(zhuǎn)移所述瓶子到溶劑D位置并用氦覆蓋。
所述溶劑添加溶劑是1L的200mM NaOH。這在柱后添加使得糖作為陰離子在pH 14被檢測。添加10.4mL的50％NaOH到1L水中。如果先前的運行剩下足夠的試劑，可以使用500mL水加上5.2mL 50％NaOH。將所述試劑添加到PC10氣壓溶劑添加儀器。
色譜設(shè)置。(使用儀表板上的選擇鍵在遠程/本地和直接/進度控制之間觸選)用泵以溶劑A 40％，溶劑B 30％和溶劑D 30％設(shè)定流動復合材料，設(shè)定流速1mL/min。打開壓力傳感器廢料排出閥，然后打開PrimingBlock Luer Port閥。啟動Prime功能并用塑料注射器抽出約10mL溶劑。關(guān)閉Prime功能，關(guān)閉清洗閥然后關(guān)閉排水閥。再重復兩次。
設(shè)置泵至50/50溶劑A/溶劑B。以1mL/min運行20分鐘洗滌柱，或以0.2mL/min洗滌兩三個小時。開啟ED40檢測室。設(shè)置AS50上工作溫度到25℃。
建立AS 50任務表。所有與紙漿糖有關(guān)PeakNet主菜單文件在具有方法，任務表和數(shù)據(jù)的子文件夾的psugar文件夾中。任務表具有后綴.sas。使用在先的任務表作為模板。首先進行H2SO4空白(稀釋到與樣品相同濃度)的三次注射；其它所有的小瓶各有一次注射。對于所有樣品而言注射體積是5μL，注射類型是“部分”，份體積(cut volume)是10μL，注射器速度是3，所有樣品和標準是樣品類型“樣品”，目前的儀器方法是sugarsgradient4.met，數(shù)據(jù)文件存儲標簽是“數(shù)據(jù)”，稀釋，重量和國際標準值都設(shè)定為等于1。
在具有超過四個樣品的樣品組的開始和末尾階段運行四個標準。
運行樣品打開溶劑添加泵開關(guān)并點擊基線圖標。使用PC 10壓力刻度盤，用5mL量筒和馬表調(diào)整總流率到1.5mL/min(1mL/min來自柱，0.5mL/min來自溶劑添加洗脫液)。測量2.0min流量以在量筒中得到3.0mL。
在已經(jīng)制定基線之后，點擊“運行”圖標。
在運行結(jié)束之后，改變自動進樣器，ED 40和泵為本地和直接控制。改變烘箱溫度到20℃，并讓流量延續(xù)幾分鐘直到烘箱冷卻。改變泵流量為1mL/min的100％水維持幾分鐘，并用蒸餾水從泵頭漂清NaOH。
計算
標準化面積以Y值對糖濃度X值μg/mL作圖。電子表格函數(shù)計算標準曲線的斜率和截距，零不作為點包括在內(nèi)。
實施例7制備通過色譜法分析紙漿糖的木漿的方法在這個實施例中，描述制備通過色譜法分析紙漿糖的木漿的方法。
該方法適用于用高效液相色譜分析紙漿糖的木漿的制備。
紙漿糖或木糖的聚合物通過硫酸消化被轉(zhuǎn)化為單體。紙漿被研磨，稱重，用硫酸水解，稀釋到200mL終體積，過濾，再一次稀釋(1.0mL+8.0mL H2O)以備通過高效液相色譜法(HPLC)分析。
60-100mg樣品是單個分析的最低需要。優(yōu)選1-2克以避免與均一性有關(guān)的誤差。
樣品處理對于空氣干燥樣品不進行處理。如果樣品是濕的，允許它風干或?qū)⑺糜?5±5℃烘箱直到干燥。
設(shè)備高壓滅菌器。
用于色譜方法的10mL聚乙烯小瓶。
旋轉(zhuǎn)(Gyrotory)水浴振蕩器，型號G76。
能夠稱量到±0.01mg的天平，比如Mettler HL 52分析天平。
中等的Thomas-Wiley實驗型磨機，20目篩。
NAC 1506真空烘箱。
Brinkman耐化學物品的瓶頂(bottletop)分配器，5mL容量。
50mL瓶頂分配器，EM Sciences。
10mL一次性塑料注射器，VWR。
切割成6厘米見方的鋁箔。
切割成5cm見方的Kimwipes。
16mL棕色玻璃存儲小瓶。
0.45μGHP過濾器，Gelman。
可調(diào)節(jié)的1mL容積式移液管和槍頭，Gilson。
具有灌注口的厚壁試管，2.5×20cm。
試劑72％硫酸溶液(H2SO4)-轉(zhuǎn)移183mL水進入2L錐形依氏燒瓶中。在冰浴中組裝燒瓶并使其冷卻。緩慢小心傾倒470ml 96.6％H2SO4到燒瓶中，同時渦旋振蕩。
巖藻糖，內(nèi)標物。2.0±1g巖藻糖[2438-80-4]溶解于100.0mL H2O使得濃度為20.0±1mg/mL。該標準儲存于LC冰箱中。
溶解漿標準品-T510對照紙漿。
對照牛皮漿標準品。
分開稱量各糖到以mg計的4位有效數(shù)字并轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中。以少量水溶解糖。用水調(diào)整體積，混合均勻并轉(zhuǎn)移內(nèi)容物到清潔的4oz棕色瓶中。
牛皮漿標準儲液。分開稱量各糖到以mg計的4位有效數(shù)字并轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中。以少量水溶解糖。用水調(diào)整體積，混合均勻并轉(zhuǎn)移內(nèi)容物到清潔的4oz棕色瓶中。
方法注意所指的H2O是Millipore H2O
樣品制備用Wiley研磨器20目篩大小研磨約0.5-1g紙漿，在50mL燒杯中收集研磨樣品。將約200mg樣品(如果需要的話，雙份)放置在40mL TEFLON容器中。放置在NAC 1506真空烘箱中。鎖住門。關(guān)閉放氣閥(在真空烘箱左上方)。打開溫度開關(guān)，校核合適的溫度設(shè)置。打開真空閥(在真空烘箱右上方)。打開主真空閥。在50±5℃真空烘箱以125mmHg干燥過夜。
關(guān)掉主真空閥和烘箱真空閥。打開放氣閥。關(guān)掉溫度開關(guān)。等待壓力回到760mmHg。
從真空烘箱取出樣品。在干燥器中使樣品冷卻30分鐘。
從冰箱取出標準品并允許達到室溫。
打開旋轉(zhuǎn)水浴振蕩器的加熱。設(shè)置如下加熱高對照恒溫器30℃安全恒溫器25℃速度1.48振蕩器關(guān)檢查水浴水位并必要時補足以使樣品在水位之下。
稱量TEFLON容器和樣品的皮重到0.000。使用鑷子，將60-100毫克樣品放入100mL試管。再稱重容器和樣品并記錄負重。
用Brinkman分配器將1.0mL 72％H2SO4添加到試管中。用攪拌棒的圓頭攪動一分鐘以確保使所有纖維變濕并壓碎所有凝塊。
將試管放在旋轉(zhuǎn)水浴振蕩器中。攪動各樣品3次，一次在20-40分鐘之間，一次在40-60分鐘之間，再一次在60-80分鐘之間。90分鐘后取出樣品。
當樣品被加熱時，校準Brinkinan分配器分配28mL水。稱量燒杯的皮重到0.00g。分配28±0.1g水。稱量水并據(jù)此調(diào)整Brinkmann分配器。
在90分鐘時，用28±0.1g H2O漂洗攪拌棒到樣品中。
校準自動吸管到1±0.001mL。分配1.000ml的內(nèi)標物(巖藻糖)到樣品中。渦旋混合該溶液。
用鋁箔緊密覆蓋以確保鋁箔不在高壓滅菌器中脫落。
關(guān)閉高壓滅菌器的排水管。添加4L水到高壓滅菌器中。將帶有樣品和標準品的試管架放置在高壓滅菌器的架子上。關(guān)閉并鎖門。設(shè)置定時器到‘0’。定時器設(shè)定為60分鐘。20分鐘后檢查高壓滅菌器以確保壓力是14-16psi(95-105kPa)以及溫度＞260(127℃)。
75分鐘后，從高壓滅菌器取出樣品。
冷卻樣品一個小時。
將樣品倒入200mL容量瓶中。使用校準的Brinkmann分配器，用28.0mL等份的H2O漂洗試管的側(cè)面。渦旋振蕩。倒入到容量瓶中。用另外兩個等份的H2O重復，漂洗試管的側(cè)面。在消化前使用校準體積的分配水以使各樣品和標準品以確實相同的方法處理。在消化之后，分配器已經(jīng)設(shè)置在28.0mL。用所述量漂洗以保證試管的側(cè)面被充分漂洗。
從燒杯傾倒H2O到燒瓶中并用一次性移液管調(diào)整凹液面以使燒瓶達到終體積。加上塞子，倒置并搖動3次。
校準Brinkmann分配器到8.0±0.01mL。分配8.0mL H2O到Dionex小瓶中。
通過GHP 0.45μ過濾器用一次性10mL注射器將等份樣品過濾到有標簽的16mL棕色小瓶中。將標簽從容量瓶轉(zhuǎn)移到所述小瓶。
用1.000mL注射器將1.000等份樣品添加到Dionex小瓶中。給Dionex和棕色小瓶加上蓋子。
牛皮漿標準品在四個25-mL容量瓶中，分別添加牛皮漿標準品0.400mL0.800mL1.200mL1.600mL添加125μL 72％H2SO4到各標準品中。添加125μL巖藻糖內(nèi)標物到各標準品中。添加7mL H2SO4到各標準品中。用鋁箔覆蓋樣品并高壓滅菌。
用H2O調(diào)整到終體積。
通過GHP過濾器用一次性10-mL注射器將標準品過濾到加標簽的16mL棕色小瓶中。
用1.000mL注射器添加1.000mL標準品到8.0mL H2O的Dionex小瓶中。給Dionex和棕色小瓶加上蓋子。
T510對照溶解漿標準品在四個25mL容量瓶中，分別添加T510對照溶解漿漿料(stock)0.400mL0.800mL1.200mL1.600mL添加125μL 72％H2SO4到各標準品中。添加125μL巖藻糖內(nèi)標物到各標準品中。添加7mL H2O4到各標準品中。用鋁箔覆蓋樣品并高壓滅菌。用H2O調(diào)整到終體積。
通過GHP過濾器用一次性10mL注射器將標準品過濾到加標簽的16mL棕色小瓶中。用1.0mL Hamilton注射器添加1.0mL標準品到8.0mLH2O的Dionex小瓶中。給Dionex和棕色小瓶加上蓋子。
盡管已經(jīng)舉例說明并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，應當理解的是在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可作出各種改變。
權(quán)利要求
1.從κ值為大約1到大約65的紙漿中獲得的羧基烷基纖維素。
2.權(quán)利要求
1的羧基烷基纖維素，其中羧基烷基纖維素為羧甲基纖維素或羧乙基纖維素。
3.權(quán)利要求
1的羧基烷基纖維素，其中所述紙漿的木質(zhì)素含量為纖維素的大約0.15到大約10wt％。
4.權(quán)利要求
1的羧基烷基纖維素，其中所述紙漿的半纖維素含量為纖維素的大約0.1到大約17wt％。
5.權(quán)利要求
1的羧基烷基纖維素，其粘度(1wt％水溶液)大于大約100cP。
6.權(quán)利要求
1的羧基烷基纖維素，其羧基置換程度為大約0.4到大約1.4。
7.水溶性羧基烷基纖維素，包括用足以提供羧基置換程度從大約0.4到大約1.4的羧基烷基化紙漿的量的羧基烷基化劑處理的紙漿，其中所述處理的紙漿的κ值為大約1到大約65。
8.權(quán)利要求
7的羧基烷基纖維素，其中羧基烷基纖維素為羧甲基纖維素或羧乙基纖維素。
9.權(quán)利要求
7的羧基烷基纖維素，其中所述紙漿的木質(zhì)素含量為纖維素的大約0.15到大約10wt％。
10.權(quán)利要求
7的羧基烷基纖維素，其中所述紙漿的半纖維素含量為纖維素的大約0.1到大約17wt％。
11.權(quán)利要求
7的羧基烷基纖維素，其粘度(1wt％水溶液)大于大約100cP。
12.水溶性羧基烷基纖維素，包括用足以提供羧基置換程度從大約0.4到大約1.4的羧基烷基化紙漿的量的羧基烷基化劑處理和用足以維持羧基烷基纖維素溶解于水的量的交聯(lián)劑處理的紙漿，其中所述處理的紙漿的κ值為大約1到大約65。
13.權(quán)利要求
12的羧基烷基纖維素，其中羧基烷基纖維素為羧甲基纖維素或羧乙基纖維素。
14.權(quán)利要求
12的羧基烷基纖維素，其自由膨脹容量至少大約20g/g。
15.權(quán)利要求
12的羧基烷基纖維素，其離心容量至少大約10g/g。
16.權(quán)利要求
12的羧基烷基纖維素，其在負荷下吸收性值至少大約5g/g。
17.權(quán)利要求
12的羧基烷基纖維素，其中所述紙漿在經(jīng)交聯(lián)劑處理之前用羧基烷基化劑處理。
18.權(quán)利要求
12的羧基烷基纖維素，其中所述紙漿在經(jīng)羧基烷基化劑處理之前用交聯(lián)劑處理。
專利摘要
本發(fā)明公開了羧基烷基纖維素。
文檔編號D21H17/14GK1990950SQ200510137537
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月29日
發(fā)明者羅孟奎, 阿馬爾·N·內(nèi)奧吉 申請人:韋爾豪澤公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan