(57)【要約】【課題】高機能、低粘度クラフト繊維の作製方法およびそのプロセスによって作製される繊維を提供すること。【解決手段】改善された抗微生物性、黄ばみ防止性および吸収特性をもたらす高いカルボニル含量を有するパルプ繊維。クラフトパルプ繊維およびそれから作製される製品を作製するための方法も記載する。本開示では、クラフト繊維の酸化を制御して、増進した／制御された官能基数を付与し、これらに限定されないが、粘度、臭気制御ならびに抗微生物および抗細菌特性を含む所望の繊維特性を改善／制御できるようにすることができる。本開示の繊維は、本明細書で論じる公知のクラフト繊維に関係する特定の制限を克服する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
明細書中に記載の発明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、カルボキシルおよび／またはカルボニル基、例えばアルデヒドおよびケトン基の存在をもとにした改善された官能基数を有する改質クラフト繊維に関する。より具体的には、本開示は、従来の処理をされた他の繊維を凌いでその性能を改善する一連の独特の特徴をもたらす、複数回酸化されたクラフト繊維、例えば軟材繊維に関する。
【０００２】
本開示は、さらにそれを、セルロースエーテル、エステルおよびビスコースを含むセルロース誘導体の製造における化学的セルロース原材料として、吸収性製品および他の消費者製品用途におけるフラッフパルプとして使用するのに適したものにする高いカルボキシルおよびカルボニル含量を有する漂白された軟材から誘導された化学的改質セルロース繊維に関する。
【０００３】
本開示は、説明される改善された繊維を製造するための方法にも関する。説明される繊維を、蒸解および酸素脱リグニン、続く漂白に供される。一実施形態によれば、漂白シーケンスの間に、繊維を少なくとも２つの触媒的酸化処理に供される。いくつかの実施形態では、繊維を、過酸化水素と鉄または銅の組合せで酸化し、次いでさらに漂白して適切なブライトネス（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）の特徴、例えば標準的な漂白繊維に匹敵するブライトネスを有する繊維を提供する。さらに、上記した改善された有益な特徴を提供できる少なくとも１つのプロセスを開示する。繊維を、クラフト漂白プロセスなどのクラフトプロセスにおいて酸化することができる。さらに他の実施形態は、Ｅ１段階またはＥ２段階の両方が触媒的酸化処理を含む、Ｄ０Ｅ１Ｄ１Ｅ２Ｄ２のシーケンスを含む５段階の漂白を含むプロセスに関する。
【０００４】
本開示は、所望の官能基数が得られるまでその繊維を複数回の酸化処理に供されることによって、クラフト繊維に付与される官能基数を制御するための方法にも関する。一実施形態によれば、繊維を、その繊維に付与される官能基数を加減し制御するための強度によって変わる一連の酸化工程に供される。例えば、弱い酸化、それに続く強い酸化は、カルボキシルおよびアルデヒド官能基数を増大させることができる。あるいは、強い酸化、それに続く弱い酸化は、アルデヒド基のカルボキシル基への転換を増進させることができる。５段階の漂白プロセスのＥ１段階における強い酸化の間に添加された二酸化塩素は、アルデヒド基を酸化してカルボキシル基にする亜塩素酸を形成する。
【０００５】
最後に、本開示は、説明されるような改善された改質クラフト繊維を使用して製造される製品に関する。
【背景技術】
【０００６】
セルロース繊維および誘導体は、紙、吸収性製品、食品または食品関連用途、医薬品ならびに工業用途において広く使用されている。セルロース繊維の主要な供給源は木材パルプおよび綿である。セルロース供給源およびセルロースプロセシング条件は、概ねセルロース繊維の特徴を決定付け、したがって特定の最終用途に対するその繊維の適用性を決定付ける。プロセシングが相対的に安価であり、さらに非常に用途が広く、様々な用途でのその使用を可能にするセルロース繊維の必要性が存在する。
【０００７】
化学的クラフトパルプ化法によって製造されるクラフト繊維は、一般に、良好なブライトネスおよび強度の特徴を有する最終製品をもたらすセルロース繊維の安価な供給源を提供する。したがって、これは紙用途において広く使用されている。しかし、標準的なクラ
フト繊維は、標準的なクラフトパルプ化および漂白によってもたらされるセルロースの化学構造のため、セルロース誘導体製造などの下流での用途における適用性が限られている。一般に、標準的なクラフト繊維は、その後での繊維の物理的および／または化学的改質を妨害する恐れのある残留ヘミ−セルロースおよび他の天然由来の物質を多く含有し過ぎている。さらに、標準的なクラフト繊維は、化学官能基が限られており、一般に剛性であり、それほど圧縮可能ではない。
【０００８】
標準的なクラフトプロセスにおいて、「白液」と称される化学試薬を、蒸解釜中で木材チップと混合して脱リグニンを実施する。脱リグニンは、熱アルカリ溶液におけるその高い溶解性のため、セルロース繊維と結合したリグニンが除去されるプロセスを指す。このプロセスは多くの場合「クッキング」と称される。一般に、白液は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）および硫化ナトリウム（Ｎａ２Ｓ）のアルカリ性水溶液である。使用される木材種および所望の最終製品に応じて、白液を、木材の乾燥重量ベースで所望の全アルカリチャージを提供するのに十分な量で木材チップに添加する。
【０００９】
一般に、蒸解釜中の木材／液混合物の温度を、合計約１〜３時間の反応時間、約１４５℃〜１７０℃で保持する。蒸解が完了したら、得られたクラフト木材パルプを、使用化学物質および溶解リグニンを含むパルプ廃液（黒液）から分離する。慣習的に、黒液をクラフト回収プロセスで焼却して、再使用のためにナトリウムおよび硫黄化学物質を回収する。
【００１０】
この段階で、セルロース繊維上に残留するリグニン残基のため、クラフトパルプは特徴的な茶色がかった色を示す。蒸解および洗浄に続いて、多くの場合繊維を漂白して追加のリグニンを除去し、繊維を白くし、ブライトにする。漂白化学物質はクッキング化学物質よりずっと高価なので、一般に、クッキングプロセスの間にできるだけ多くのリグニンを除去する。しかし、リグニンを除去し過ぎると、セルロース分解を増進させる可能性があるので、これらのプロセスはバランスをとる必要があることが理解される。クッキング後で漂白前の軟材の典型的なカッパー価（パルプ中の残留リグニンの量を決定するのに使用される尺度）は２８〜３２の範囲である。
【００１１】
蒸解および洗浄に続いて、繊維を一般に、漂白シーケンスの最後またはその近傍で、少なくとも１つのアルカリ工程を含む強酸性および強アルカリ性の漂白工程を従来含む多段階のシーケンスで漂白する。木材パルプの漂白は一般に、通常、物理的特性に悪影響を及ぼすことなくリグニンおよび他の不純物を除去することによって、パルプの白色度すなわちブライトネスを選択的に増大させる目的で行う。クラフトパルプなどの化学パルプの漂白は一般に、良好な選択性で所望のブライトネスを達成するために、いくつかの異なる漂白段階を必要とする。典型的には、漂白シーケンスは、ｐＨ範囲を交互に入れ替えて行う段階を用いる。この交代は、例えばリグニン分解の生成物を可溶化することによって、漂白シーケンスにおいて生成した不純物の除去に役に立つ。したがって、一般に、シーケンスにおける３つの酸性段階などの漂白シーケンスにおける一連の酸性段階を使用することは、酸性−アルカリ性−酸性などの交互の酸性／アルカリ性段階と同じブライトネスを提供することにはならないと予想される。例えば、典型的なＤＥＤＥＤシーケンスは、ＤＥＤＡＤシーケンス（Ａは酸処理を指す）より、ブライトネスの高い生成物を生成する。
【００１２】
セルロースは通常、数百から数万のグルコース単位を含むポリマー鎖として存在する。セルロースを酸化してその官能基を改質することができる。様々なセルロースの酸化方法が公知である。セルロース酸化において、セルロース鎖のグリコシドのヒドロキシル基を、例えば、アルデヒド基またはカルボン酸基などのカルボニル基に転換させることができる。使用される酸化の方法および条件に応じて、カルボニル改質の種類、程度および位置は変動し得る。特定の酸化条件は、例えばセルロース鎖中のグリコシド環を切断すること
によってセルロース鎖自体を分解し、解重合をもたらすことができることは公知である。大抵の場合、解重合されたセルロースは、粘度が低いだけでなく、繊維長も出発セルロース原料より短いものとなる。例えば解重合する、かつ／または繊維長および／または繊維強度が大幅に減少することによってセルロースが分解した場合、それはプロセシングするのが困難であり得、かつ／または多くの下流での用途に適しない可能性がある。カルボン酸官能基数とアルデヒド官能基数の両方を改善することができ、セルロース繊維を広範囲に分解させることのない、セルロース繊維を改質する方法の必要性が依然としてある。
【００１３】
セルロース繊維を分解させることなく、セルロースを酸化してカルボン酸官能基とアルデヒド官能基の両方をセルロース鎖に提供する様々な試みがなされてきている。多くのセルロース酸化方法では、アルデヒド基がセルロース上に存在する場合、セルロースの分解を制御または制限することは困難であった。これらの問題を解決しようとする従来の試みは、例えば、１つの工程で特定のカルボニル基を部位特異的に改質し、別の工程で他のヒドロキシル基を酸化する、かつ／または媒介剤および／または保護剤を提供するという多段階の酸化プロセスの使用を含んでいるが、これらはすべて、セルロース酸化プロセスに余分なコストおよび副生成物をもたらす恐れがある。したがって、コスト効率が高く、クラフト繊維の製造のために一般に存在する設備およびプロセスの範囲内で実施することができる、セルロースを改質する方法の必要性がある。
【００１４】
セルロース酸化生成物の化学構造、およびそれらの生成物の分解を制御することの困難さに加えて、酸化方法は、最終製品の化学的および物理的特性および／または不純物を含む他の特性に影響を及ぼす可能性があることは公知である。例えば、酸化方法は、繊維の結晶化度、ヘミ−セルロース含量、色および／または最終製品中の不純物のレベルおよび黄ばみの特徴に影響を及ぼす可能性がある。結局、酸化方法はセルロース生成物を工業用途または他の用途のためにプロセシングする能力に影響を与えることができる。
【００１５】
従来から、吸収性製品またはティッシュペーパー（ｔｉｓｓｕｅ）の製造において有用なセルロース供給源は、セルロースエーテルおよびセルロースエステルなどの下流セルロース誘導体の製造においても有用であるというわけではなかった。標準的なクラフト繊維などの高粘度セルロース原料からの低粘度セルロース誘導体の製造は追加的な製造工程を必要とし、これは、大幅なコスト増となり、同時に、望ましくない副生成物をもたらしセルロース誘導体の全体的な品質を低下させる。コットンリンターおよび高いαセルロース含量の亜硫酸パルプが、セルロースエーテルおよびエステルなどのセルロース誘導体の製造において一般に使用される。しかし、高い重合度（ＤＰ）および／または粘度を有するコットンリンターおよび亜硫酸繊維（ｓｕｌｆｉｔｅ  ｆｉｂｅｒ）の製造は、１）綿の場合、出発原料のコスト；２）亜硫酸パルプの場合、パルプ化および漂白の高いエネルギー的、化学的および環境的コスト；および３）両方にあてはまる広範な精製プロセスが必要のため、高価である。高いコストに加えて、市場で入手できる亜硫酸パルプの供給が先細りしていることがある。したがって、これらの繊維は非常に高価であり、例えばより高い純度またはより高い粘度のパルプが求められる可能性のあるパルプおよび紙用途における適用性は限られている。セルロース誘導体製造業者のために、これらのパルプは、それらの全体的な製造コストの重要な部分を構成する。したがって、セルロース誘導体の製造において使用できるクラフト繊維などの高純度、白色でブライトであり黄ばみに対して安定で低コスト繊維の必要性がある。
微結晶性セルロースの製造において使用できる安価なセルロース材料に対する必要性もある。微結晶性セルロースは、食品、医薬品、化粧品および工業用途で広く使用されており、これは部分的に解重合したセルロースの精製結晶形態物である。広範な後漂白プロセシング工程を加えることのない、微結晶性セルロースの製造におけるクラフト繊維の使用はこれまで限定されていた。微結晶性セルロースの製造は一般に、酸加水分解してそのセルロース鎖の非晶質セグメントが除去されている、高度に精製されたセルロース出発原料
を必要とする。Ｂａｔｔｉｓｔａらの米国特許第２，９７８，４４６号およびＢｒａｕｎｓｔｅｉｎらの米国特許第５，３４６，５８９号を参照されたい。セルロースの非晶質セグメントの除去による、「レベルオフＤＰ」と称される低重合度の鎖は、多くの場合微結晶性セルロースの製造のための出発点であり、その数値は主にセルロース繊維の供給源およびプロセシングに依存する。標準的なクラフト繊維からの非結晶性セグメントの溶解は、一般に、１）残留不純物；２）十分に長い結晶性セグメントの欠如；または３）それが、微結晶性セルロースの製造においてそれを有用にするのには余りに高い重合度、一般に２００〜４００の範囲の重合度を有するセルロース繊維をもたらすこと、の少なくとも１つのため、大部分の用途に適さないものにする程度まで、繊維を分解させる。このクラフト繊維は微結晶性セルロースの製造および用途においてより高い多用途性を提供できるので、例えば、改善されたカルボニルおよびカルボキシル官能基数ならびに高いαセルロース含量を有するクラフト繊維が望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許第２，９７８，４４６号明細書
【特許文献２】米国特許第５，３４６，５８９号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本開示では、クラフト繊維の酸化を制御して、増進した／制御された官能基数を付与し、これらに限定されないが、粘度、臭気制御ならびに抗微生物および抗細菌特性を含む所望の繊維特性を改善／制御できるようにすることができる。本開示の繊維は、本明細書で論じる公知のクラフト繊維に関係する特定の制限を克服する。
【００１８】
酸化を漂白シーケンスの前、その間もしくはその後、またはその一部の組合せで実施して、本発明の繊維をコスト効率よく製造することができる。一実施形態によれば、アルカリ性漂白段階が酸性酸化段階へ完全に転換されている漂白シーケンスでも、白色でブライトな生成物をもたらすことは極めて驚くべきことであった。
例えば、本発明は、以下の項目を提供する。
（項目１）
セルロースクラフトパルプを蒸解し、酸素脱リグニンする工程と、
多段階の漂白プロセスを使用して該セルロースクラフトパルプを漂白する工程と、
少なくとも２つの段階において該クラフトパルプを酸性条件下、過酸化物および触媒で酸化する工程と
を含む、クラフトパルプを作製するための方法であって、
該少なくとも２つの段階が、漂白シーケンスの前、漂白シーケンスの間、漂白シーケンスの後またはそれらの組合せであってよい、方法。
（項目２）
前記セルロースクラフトパルプがサザンパイン繊維である、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記触媒が銅および鉄の少なくとも１つから選択され、酸化段階のｐＨが約２〜約６の範囲である、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記触媒が鉄であり、約５０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍの量で存在し、前記過酸化物が過酸化水素であり、０．５％〜約３．０％の量で存在する、項目３に記載の方法。
（項目５）
前記酸化は、５段階の漂白プロセスの第２および第４の段階で実施される、項目１に記載の方法。
（項目６）
前記酸化は、５段階の漂白プロセスの第２および第４の段階で実施される、項目４に記載の方法。
（項目７）
セルロースクラフトパルプを蒸解し、酸素脱リグニンする工程と、
多段階の漂白プロセスを使用して該セルロースクラフトパルプを漂白する工程と、
少なくとも２つの段階において該クラフトパルプを酸性条件下、過酸化物および触媒で酸化する工程と
を含み、
該少なくとも２つの段階が、漂白シーケンスの前、漂白シーケンスの間、漂白シーケンスの後またはそれらの組合せであってよい、事前加水分解工程を含まない方法で作製された、改善されたカルボニル含量を有する、軟材クラフト繊維。
（項目８）
前記触媒が、パルプに対して、２５ｐｐｍ〜２００ｐｐｍの量の鉄または銅から選択され、前記過酸化物が０．５％〜約２．０％の量の過酸化水素である、項目７に記載の方法。
（項目９）
酸化段階のｐＨが約２〜約６の範囲である、項目８に記載の方法。
（項目１０）
前記酸化は、５段階の漂白プロセスの第２および第４の段階で実施される、項目９に記載の方法。
（項目１１）
以下の特徴：少なくとも９ｍｅｑ／１００ｇの全カルボニル含量、少なくとも６ｍｅｑ／１００ｇのアルデヒド含量、少なくとも５の銅価および少なくとも４ｍｅｑ／１００ｇのカルボキシル含量を示す、酸化漂白されたクラフト繊維。
（項目１２）
平均繊維長が少なくとも約２．０ｍｍである、項目１１に記載の酸化漂白されたクラフト繊維。
（項目１３）
粘度が約２ｍＰａ・ｓ〜約６ｍＰａ・ｓである、項目１１に記載の酸化漂白されたクラフト繊維。
（項目１４）
粘度が約２ｍＰａ・ｓ〜約６ｍＰａ・ｓである、項目１２に記載の酸化漂白されたクラフト繊維。
（項目１５）
少なくとも５ｍｅｑ／１００ｇのカルボキシル含量の、項目１１に記載の酸化漂白されたクラフト繊維。
（項目１６）
少なくとも５ｍｅｑ／１００ｇのカルボキシル含量の、項目１４に記載の酸化漂白されたクラフト繊維。
（項目１７）
少なくとも６ｍｅｑ／１００ｇのカルボキシル含量の、項目１４に記載の酸化漂白されたクラフト繊維。
（項目１８）
前記繊維が、抗微生物特性を有する、項目１１に記載の酸化漂白されたクラフト繊維。
（項目１９）
多段階の漂白シーケンスにおいてセルロースクラフトパルプを漂白するための方法であって、
該クラフトパルプを多段階の漂白シーケンスに供される工程を含み、
該シーケンスがアルカリ性段階を全く含まない、方法。
（項目２０）
前記多段階の漂白シーケンスが、少なくとも８７の繊維ブライトネスを有する繊維を製造する、項目１９に記載の方法。
（項目２１）
前記多段階の漂白シーケンスが５段階の漂白シーケンスである、項目１９に記載の方法。
（項目２２）
前記多段階の漂白シーケンスが５段階の漂白シーケンスである、項目２０に記載の方法。
（項目２３）
前記多段階の漂白シーケンスのすべての段階は、酸性条件下で実施される、項目２２に記載の方法。
（項目２４）
前記多段階の漂白シーケンスが少なくとも２つの二酸化塩素段階を含む、項目１９に記載の方法。
（項目２５）
前記多段階の漂白シーケンスが少なくとも３つの二酸化塩素段階を含む、項目１９に記載の方法。
（項目２６）
前記クラフトパルプを、前記多段階の漂白シーケンスにおける漂白の前に、蒸解および酸素脱リグニンに供される、項目２０に記載の方法。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
説明
Ｉ．方法
本開示は、セルロース繊維を製造するための新規な方法を提供する。本方法は、セルロースを、クラフトパルプ化工程、酸素脱リグニン工程および漂白シーケンスに供されることを含む。同様のパルプ化および漂白プロセスは、公開されている国際出願番号ＷＯ２０１０／１３８９４１およびＷＯ／２０１２／１７０１８３に開示されている。これらを、その全体において、参照により組み込む。本出願において説明されるような条件下で製造された繊維は、高い官能基数を有すると同時に、同じ高度の白色度および高度のブライトネスを示す。
【００２０】
本開示は、セルロース繊維を製造するための新規な方法を提供する。本方法は、セルロースを、クラフトパルプ化工程、酸素脱リグニン工程および少なくとも２つの触媒的酸化段階を含む漂白シーケンスに供されることを含む。一実施形態では、セルロースをプロセシングする条件は、高い官能基数を伴った高度のブライトネスおよび低粘度（超低ＤＰ）ならびに熱、光および／または化学処理への暴露によって繊維が黄ばむ傾向の低下を示す軟材繊維をもたらす。
【００２１】
本明細書で説明する方法において使用するセルロース繊維は、軟材繊維、広葉樹繊維およびそれらの混合物から得ることができる。いくつかの実施形態では、改質セルロース繊
維は、サザンパインなどの軟材から得られる。いくつかの実施形態では、改質セルロース繊維は、ユーカリなどの広葉樹から得られる。いくつかの実施形態では、改質セルロース繊維は軟材と広葉樹の混合物から得られる。さらに別の実施形態では、改質セルロース繊維は、従来、クラフトプロセスのすべてまたはその一部に供されてきたセルロース繊維、すなわちクラフト繊維から得られる。
【００２２】
本開示における「セルロース繊維」、「クラフト繊維」、「パルプ繊維」または「パルプ」への参照は、異なっていると具体的に示されている、または当業者がそれらを異なっていると理解する場合を除いて交換することができる。本明細書で使用する「改質クラフト繊維」、すなわち本開示にしたがってクッキング、漂白および酸化されている繊維は、その文脈によってそれが保証される範囲で「クラフト繊維」または「パルプ繊維」と互換的に使用することができる。
【００２３】
本開示は、セルロース繊維を処理するための新規な方法を提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、セルロース繊維を準備する工程、およびそのセルロース繊維を酸化する工程を含む、セルロース繊維の改質方法を提供する。本明細書で使用する「酸化される」、「触媒的に酸化される」、「触媒的酸化」および「酸化」はすべて、交換可能であり、セルロース繊維のヒドロキシル基の少なくとも一部が酸化されるように、セルロース繊維を、少なくとも１つの金属触媒、例えば鉄または銅および少なくとも１つの過酸化物、例えば過酸化水素で処理することを指すと理解される。「鉄または銅」および同様の「鉄（または銅）」という語句は、「鉄もしくは銅またはそれらの組合せ」を意味する。いくつかの実施形態では、酸化は、セルロース繊維のカルボン酸含量とアルデヒド含量を同時に増大させることを含む。
【００２４】
本開示における「改質された繊維」、「化学的に改質された繊維」、「酸化された繊維」または「官能基を有する繊維」への参照はすべて、カルボニルおよび／またはカルボキシル基の存在を改変するために処理されている繊維を指す。これらの用語は、異なっていると具体的に示されている、または当業者がそれらを異なっていると理解する場合を除いて交換することができる。
【００２５】
一実施形態では、当業界で公知の任意の方法を使用してセルロースを蒸解する。典型的な蒸解方法には、熱アルカリ溶液中でのセルロース繊維からのリグニンの除去が含まれる。このプロセスは、多くの場合、「クッキング」と称される。典型的には、白液は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）および硫化ナトリウム（Ｎａ２Ｓ）のアルカリ性水溶液である。一般に、蒸解釜中の木材／液混合物の温度を、合計約１〜３時間の反応時間、約１４５℃〜１７０℃で保持する。蒸解が完了したら、得られたクラフト木材パルプを、使用化学物質および溶解リグニンを含むパルプ廃液（黒液）から分離する。
【００２６】
蒸解は、酸素脱リグニンを伴うか、または伴わずに実施することができる。クッキングおよび任意選択の酸素脱リグニン後で漂白前のパルプの典型的なカッパー価（パルプ中の残留リグニンの量を決定するのに使用される尺度）は２８〜３２の範囲である。
【００２７】
別の実施形態によれば、好ましくはサザンパインを、Ｌｏ−Ｓｏｌｉｄｓ（登録商標）クッキングを備えた２槽型の液圧式蒸解釜（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  ｄｉｇｅｓｔｅｒ）中で、約１３〜約２１の範囲のカッパー価まで蒸解する。得られたパルプを、約８またはそれ未満、例えば６．５またはそれ未満のカッパー価に達するまで酸素脱リグニンに供される。次いで、このセルロースパルプを、少なくとも１つの触媒的酸化段階を含む多段階の漂白シーケンスにおいて漂白する。
【００２８】
一実施形態では、本方法は、並流での下降流構成の連続式蒸解釜において、セルロース
繊維を蒸解する工程を含む。白液チャージの有効アルカリ（「ＥＡ」）は、パルプに対して少なくとも約１５％、例えばパルプに対して少なくとも約１５．５％、例えばパルプに対して少なくとも約１６％、例えばパルプに対して少なくとも約１６．４％、例えばパルプに対して少なくとも約１７％、例えばパルプに対して少なくとも約１８％、例えばパルプに対して少なくとも約１８．５％である。本明細書で使用する「パルプに対する％」はクラフトパルプの乾燥重量ベースでの量を指す。一実施形態では、白液チャージは、含浸装置中でセルロースに施用される白液の部分と、蒸解釜中でパルプに施用される白液の残りに分けられる。一実施形態によれば、白液を５０：５０の比で施用する。別の実施形態では、白液を、９０：１０〜３０：７０の範囲、例えば５０：５０〜７０：３０、例えば６０：４０の範囲で施用する。一実施形態によれば、白液を一連の段階で蒸解釜に添加する。一実施形態によれば、蒸解を約１６０℃〜約１６８℃の間、例えば約１６３℃〜約１６８℃、例えば約１６６℃〜約１６８℃の温度で実施し、セルロースを、約１３〜約２１の間の目標カッパー価に達するまで処理する。通常より高い有効アルカリ（「ＥＡ」）および従来技術で使用されるのより高い温度によって、通常より低いカッパー価が達成されると考えられる。
【００２９】
本発明の一実施形態によれば、蒸解釜は、セルロースが蒸解釜に入るにしたがって液体と木材の比を増大させる押し出しフロー（ｐｕｓｈ  ｆｌｏｗ）で増大させながら運転する。この白液の添加は、液圧平衡で蒸解釜を維持するのを支援し、蒸解釜における連続した下降流条件を達成するのを支援すると考えられる。
【００３０】
一実施形態では、本方法は、約１３〜約２１のカッパー価までクッキングした後、セルロース繊維を酸素脱リグニンして、漂白前に、リグニン含量をさらに低下させ、カッパー価をさらに低下させる工程を含む。酸素脱リグニンは、当業者に公知の任意の方法で行うことができる。例えば、酸素脱リグニンは、慣習的な二段階式酸素脱リグニンプロセスで実施することができる。有利には、脱リグニンを、約８またはそれ未満、例えば約６．５またはそれ未満、例えば約５〜約８の目標カッパー価まで実施する。
【００３１】
一実施形態では、酸素脱リグニンの間、施用される酸素は、パルプに対して約３％未満、例えばパルプに対して約２．４％未満、例えばパルプに対して約２％未満、例えばパルプに対して約１．８％未満、例えばパルプに対して約１．６％未満である。一実施形態によれば、新たな苛性（ｃａｕｓｔｉｃ）を、酸素脱リグニンの間にセルロースに加える。新たな苛性は、パルプに対して約２％〜パルプに対して約３．８％、例えばパルプに対して約３％〜パルプに対して約３．２％の量で加えることができる。一実施形態によれば、酸素と苛性の比は標準的なクラフト製造より低下するが；酸素の絶対量は同じままである。脱リグニンは、約８５℃〜約１０４℃、例えば約９０℃〜約１０２℃、例えば約９６℃〜約１０２℃、例えば約９０℃〜約９６℃の温度で実施することができる。
【００３２】
繊維が約８またはそれ未満、例えば６．５またはそれ未満の所望のカッパー価に達した後、その繊維を多段階の漂白シーケンスに供される。多段階の漂白シーケンスの段階は、任意の従来の段階、または発見後の一連の段階を含むことができ、従来の条件下で行うことができる。
【００３３】
いくつかの実施形態では、漂白前に、セルロースのｐＨを、約２〜約６、例えば約２〜約５または約２〜約４または約２〜約３の範囲のｐＨに調節する。
【００３４】
ｐＨは、当業者が認識するような適切な任意の酸、例えば硫酸もしくは塩酸、または多段階の漂白プロセスの二酸化塩素（Ｄ）段階などの漂白プロセスの酸性漂白段階からの濾液を使用して調節することができる。例えば、セルロース繊維を、外部からの酸を添加することによって酸性化することができる。外部からの酸の例は、当業界で公知であり、こ
れらに限定されないが、硫酸、塩酸および炭酸が含まれる。いくつかの実施形態では、セルロース繊維を、漂白工程からの排濾液などの酸性濾液で酸性化する。少なくとも１つの実施形態では、セルロース繊維を、多段階の漂白プロセスのＤ段階からの酸性濾液で酸性化する。
【００３５】
説明される繊維を触媒的酸化処理に供される。いくつかの実施形態では、繊維を、鉄および／または過酸化物で酸化する。
【００３６】
セルロース繊維の酸化は、セルロース繊維を、少なくとも触媒量の鉄または銅などの金属触媒および過酸化水素などの過酸素物（ｐｅｒｏｘｙｇｅｎ）で処理する工程を含む。少なくとも１つの実施形態では、本方法は、セルロース繊維を、鉄および過酸化水素で酸化する工程を含む。鉄の供給源は、例えば硫酸第一鉄（例えば硫酸第一鉄七水和物）、塩化第一鉄、硫酸第一鉄アンモニウム、塩化第二鉄、硫酸第二鉄アンモニウムまたはクエン酸第二鉄アンモニウムなどの当業者が認識するような適切な任意の供給源であってよい。
【００３７】
いくつかの実施形態では、本方法は、セルロース繊維を銅および過酸化水素で酸化する工程を含む。同様に、銅の供給源は当業者が認識するような適切な任意の供給源であってよい。最後に、いくつかの実施形態では、本方法は、セルロース繊維を、銅および鉄ならびに過酸化水素の組合せで酸化する工程を含む。
【００３８】
セルロース繊維を酸化する場合、これは酸性環境で行われる。酸化の間、繊維を、実質的にアルカリ性の条件に供されるべきではない。いくつかの実施形態では、本方法は、セルロース繊維を酸性ｐＨで酸化する工程を含む。いくつかの実施形態では、本方法は、セルロース繊維を準備し、セルロース繊維を酸性化し、次いでセルロース繊維を酸性ｐＨで酸化する工程を含む。いくつかの実施形態では、ｐＨは、約２〜約６、例えば約２〜約５または約２〜約４の範囲である。
【００３９】
いくつかの実施形態では、本方法は、多段階の漂白シーケンスの２つまたは２つより多い段階において、セルロース繊維を酸化する工程を含む。他の実施形態では、酸化は、第１の漂白段階前の１つまたは複数の酸化段階、漂白シーケンス内の１つまたは複数の酸化段階から選択される２つの段階、および漂白段階に続く段階における酸化で実施することができる。いくつかの実施形態では、セルロース繊維は、多段階の漂白シーケンス、例えば５段階の漂白シーケンスの第２の段階と第４の段階の両方において酸化することができる。いくつかの実施形態では、セルロース繊維は、漂白シーケンスの前かまたはその後の１つまたは複数の追加の段階においてさらに酸化することができる。
【００４０】
本開示によれば、多段階の漂白シーケンスは任意の漂白シーケンスであってよい。少なくとも１つの実施形態では、多段階の漂白シーケンスは５段階の漂白シーケンスである。いくつかの実施形態では、漂白シーケンスはＤＥＤＥＤシーケンスである。いくつかの実施形態では、漂白シーケンスはＤ０Ｅ１Ｄ１Ｅ２Ｄ２シーケンスである。いくつかの実施形態では、漂白シーケンスはＤ０（ＥｏＰ）Ｄ１Ｅ２Ｄ２シーケンスである。いくつかの実施形態では、漂白シーケンスはＤ０（ＥＯ）Ｄ１Ｅ２Ｄ２である。
【００４１】
多段階の漂白シーケンスの非酸化段階は、任意の従来の段階、または発見後の一連の段階を含むことができ、従来の条件下で行うことができる。いくつかの実施形態では、酸化は、多段階の漂白プロセスの第２および第４の段階の中に組み込まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、第２（Ｅ１）および第４の段階（Ｅ２）がクラフト繊維を酸化するために使用される、Ｄ０Ｅ１Ｄ１Ｅ２Ｄ２のシーケンスを有する５段階の漂白プロセスにおいて実行される。いくつかの実施形態によれば、説明したものと同様に、漂白シーケンスはアルカリ性段階を全く有さない。したがって、いくつかの実施形態では、本発明のプ
ロセスは酸性漂白シーケンスである。さらに、技術が予測するのに反して、酸性漂白シーケンスは、ブライトネスの実質的な損失をこうむることはない。
【００４２】
いくつかの実施形態では、セルロース繊維の酸化後、カッパー価は増大する。より具体的には、一般に、過マンガン酸塩試薬と反応するリグニンなどの材料の減少が予期されることにもとづいて、酸化漂白段階にわたるカッパー価の減少が期待される。しかし、本明細書で説明するような方法では、セルロース繊維のカッパー価は、不純物、例えばリグニンを失うことのため、減少する可能性がある。しかし、カッパー価は、繊維の化学的改質のため増大する可能性がある。理論に拘泥するわけではないが、改質セルロースの官能基数が増大すると、過マンガン酸塩試薬と反応できる追加的な部位が提供されると考えられる。したがって、改質クラフト繊維のカッパー価は、標準的なクラフト繊維のカッパー価に対して高くなる。
【００４３】
１つまたは複数の酸化段階における適切な保持時間は、過酸化水素を、鉄または銅で触媒作用させるのに十分な時間量である。当業者はそうした時間を容易に確認できよう。
【００４４】
本開示によれば、酸化は、反応の所望の完了をもたらすのに十分な時間と温度で実施される。例えば、酸化は、約６０〜約９０℃の範囲の温度および約４０〜約８０分間の範囲の時間で実施され得る。当業者は、酸化反応の所望の時間および温度を容易に確認できよう。
【００４５】
本開示の繊維は、当業界で認識されている条件を使用して、従来の任意の漂白シーケンスに供されることができる。本明細書で提供する漂白条件は単なる例示に過ぎない。
【００４６】
一実施形態によれば、セルロースをＤ（ＥｏＰ）ＤＥ２Ｄ漂白シーケンスに供される。この実施形態によれば、漂白シーケンスの第１のＤ段階（Ｄ０）は、少なくとも約５７℃、例えば少なくとも約６０℃、例えば少なくとも約６６℃、例えば少なくとも約７１℃の温度、および約３未満、例えば約２．５のｐＨで実施される。二酸化塩素は、パルプに対して約０．６％超、例えばパルプに対して約０．８％超、例えばパルプに対して約０．９％の量で施用する。酸は、ｐＨを維持するのに十分な量、例えばパルプに対して少なくとも約１％、例えばパルプに対して少なくとも約１．１５％、例えばパルプに対して少なくとも約１．２５％の量でセルロースに施用する。
【００４７】
一実施形態によれば、酸化はＥ１段階（Ｅ１）で実施され得、少なくとも約７５℃、例えば少なくとも約８０℃、例えば少なくとも約８２℃の温度、および約３．５未満、例えば３．０未満、例えば約２．８未満のｐＨで実施され得る。鉄触媒は、例えば水溶液に、パルプに対して約２５〜約２００ｐｐｍのＦｅ＋２、例えば２５〜１５０ｐｐｍ、例えば５０〜１００ｐｐｍの鉄の割合で添加される。過酸化水素は、セルロースに、パルプに対して約３．０％未満、例えばパルプに対して約２．５％未満、例えばパルプに対して約２．０％未満、例えばパルプに対して約１．０％〜パルプに対して約２．０％の量で施用する。当業者は、公知の任意の過酸素化合物を、過酸化水素の一部またはそのすべてを置き換えるために使用できることを認識されよう。
【００４８】
本開示によれば、過酸化水素は、酸性媒体中のセルロース繊維に、最終セルロース製品の所望の酸化および／または重合度および／または粘度を達成するのに十分な量で添加される。例えば、過酸化物は、パルプの乾燥重量ベースで約０．１〜約２．５％、約０．５％〜約１．５％、約０．５％〜約１．０％または約１．０％〜約２．０％の量で、約１％〜約５０重量％の濃度の溶液として添加することができる。
【００４９】
鉄または銅は、少なくとも、過酸化物でのセルロースの酸化を触媒作用するのに十分な
量で添加される。例えば、鉄は、クラフトパルプの乾燥重量ベースで約２５〜約２００ｐｐｍ、例えば２５〜１５０ｐｐｍ、例えば約５０〜約１００ｐｐｍ、例えば約１００〜約２００の範囲の量で添加することができる。当業者は、最終セルロース製品の所望のレベルまたは量の酸化および／または重合度および／または粘度を達成するための、鉄または銅の量を容易に最適化することができよう。
【００５０】
いくつかの実施形態では、本方法は、過酸化水素の添加の前か後に、蒸気などによって熱を加える工程をさらに含む。
【００５１】
一実施形態によれば、漂白シーケンスの第２のＤ段階（Ｄ１）は、少なくとも約７４℃、例えば少なくとも約７７℃、例えば少なくとも約７９℃、例えば少なくとも約８２℃の温度、および約４未満、例えば３．５未満、例えば３．０未満のｐＨで実施される。二酸化塩素は、パルプに対して約１％未満、例えばパルプに対して約０．８％未満、例えばパルプに対して約０．７％、例えばパルプに対して約０．６％未満の量で施用する。苛性は、所望のｐＨに調節するのに有効な量、例えばパルプに対して約０．０１５％未満、例えばパルプに対して約０．０１％未満、例えばパルプに対して約０．００７５％の量でセルロースに施用する。この漂白段階後のパルプのＴＡＰＰＩ粘度は９〜１２ｍＰａ．ｓであってよく、または、例えばより低くてよく、例えば６．５ｍＰａ．ｓまたはそれ未満であってもよい。
【００５２】
一実施形態によれば、酸化は、第２のＥ段階（Ｅ２）においても実施される。酸化は、少なくとも約７４℃、例えば少なくとも約７９℃の温度および約２．５超、例えば２．９超、例えば約３．３のｐＨで実施され得る。鉄触媒は、例えば水溶液に、パルプに対して約２５〜約２００ｐｐｍのＦｅ＋２、例えば２５〜１５０ｐｐｍ、例えば５０〜１００ｐｐｍの鉄の割合で添加される。過酸化水素は、セルロースに、パルプに対して約３．０％未満、例えばパルプに対して約２．５％未満、例えばパルプに対して約２．０％未満、例えばパルプに対して約１．５％未満、例えばパルプに対して約１．０％の量で施用する。当業者は、公知の任意の過酸素化合物を、過酸化水素の一部またはそのすべてを置き換えるために使用できることを認識されよう。いくつかの実施形態では、２つの酸化段階は、その繊維に付与される官能基数を加減し制御するための強度によって変わる。例えば、弱い酸化、それに続く強い酸化は、カルボキシルおよびアルデヒド官能基数を増大させることができる。あるいは、強い酸化、それに続く弱い酸化は、アルデヒド基のカルボキシル基への転換を増大させることができる。５段階の漂白プロセスのＥ１段階において強い酸化の間に添加される二酸化塩素は亜塩素酸を形成し、これはアルデヒド基を酸化してカルボキシル基にする。当業者は、最終セルロース製品の所望のレベルまたは量の酸化および／または官能基数を達成するために、２つの酸化段階の強度および順番を容易に最適化することができよう。
【００５３】
本開示によれば、過酸化水素を、酸性媒体中でセルロース繊維に、最終セルロース製品の所望の酸化および／または重合度および／または粘度を達成するのに十分な量で添加する。例えば、過酸化物は、パルプの乾燥重量ベースで約０．１〜約２．５％、約０．５％〜約１．５％、約０．５％〜約１．０％または約１．０％〜約２．０％の量で、約１％〜約５０重量％の濃度の溶液として添加することができる。
【００５４】
鉄または銅は、少なくとも、過酸化物でのセルロースの酸化を触媒作用するのに十分な量で添加される。例えば、鉄は、クラフトパルプの乾燥重量ベースで約２５〜約２００ｐｐｍ、例えば２５〜１５０ｐｐｍ、例えば約５０〜約１００ｐｐｍ、例えば約１００〜約２００の範囲の量で添加することができる。当業者は、最終セルロース製品の所望のレベルまたは量の酸化および／または重合度および／または粘度を達成するための、鉄または銅の量を容易に最適化することができよう。
【００５５】
いくつかの実施形態では、本方法は、過酸化水素の添加の前か後に、蒸気などによって熱を加える工程をさらに含む。
【００５６】
いくつかの実施形態では、パルプの最終ＤＰおよび／または粘度を、鉄または銅および過酸化水素の量、ならびに酸化工程の前の漂白条件の激しさによって制御することができる。当業者は、本開示の改質クラフト繊維の他の特性は、触媒および過酸化物の量ならびに酸化工程の前の漂白条件の激しさによって影響され得ることを認識されよう。例えば、当業者は、鉄または銅および過酸化水素の量ならびに酸化工程の前の漂白条件の激しさを、最終製品における所望のブライトネスおよび／または所望の重合度もしくは粘度を目標として、またはそれを達成するように調節することができる。
【００５７】
いくつかの実施形態では、クラフトパルプをＤ１段階洗浄機で酸性化し、Ｄ１段階洗浄機で鉄供給源（または銅供給源）もクラフトパルプに添加し、過酸化物を、Ｅ２段階タワー前の混合機またはポンプにおける添加ポイントで、鉄供給源（または銅供給源）に続いて添加し、そのクラフトパルプをＥ２タワー中で反応させ、Ｅ２洗浄機で洗浄し、蒸気を、蒸気混合機においてＥ２タワーの前に任意選択で添加することができる。
【００５８】
いくつかの実施形態では、鉄（または銅）をＤ１段階の最後までに添加することができ、あるいは、鉄（または銅）をＥ２段階の最初に添加することもできるが、ただし、パルプをＤ１段階で最初（すなわち、鉄（または銅）の添加の前）に酸性化するものとする。蒸気は任意選択で、過酸化物の添加の前か後に添加することができる。
【００５９】
例えば、いくつかの実施形態では、酸性媒体中における鉄（または銅）を用いた過酸化水素での処理は、クラフトパルプのｐＨを約２〜約５の範囲のｐＨに調節し、鉄（または銅）の供給源を、酸性化されたパルプに添加し、過酸化水素をクラフトパルプに添加する工程を含むことができる。
【００６０】
一実施形態によれば、漂白シーケンスの第３のＤ段階（Ｄ２）は、少なくとも約７４℃、例えば少なくとも約７７℃、例えば少なくとも約７９℃、例えば少なくとも約８２℃の温度、および約４未満、例えば約３．８未満のｐＨで実施される。二酸化塩素は、パルプに対して約０．５％未満、例えばパルプに対して約０．３％未満、例えばパルプに対して約０．１５％の量で施用する。
【００６１】
あるいは、セルロース繊維を酸化する前に、多段階の漂白シーケンスを変更してより激しい漂白条件を提供することができる。いくつかの実施形態では、本方法は、任意の酸化工程の前に、より激しい漂白条件を提供する工程を含む。より激しい漂白条件は、より少ない鉄または銅および／または過酸化水素の量での酸化工程において、セルロース繊維の重合度および／または粘度が低下するようにさせることができる。したがって、最終セルロース製品のブライトネスおよび／または粘度をさらに制御できるように、漂白シーケンス条件を改変することが可能であり得る。例えば、過酸化物および金属の量を減少させ、酸化の前により激しい漂白条件を提供すると、同一の酸化条件であるが激しさのより少ない漂白で製造された酸化された製品より低粘度で高いブライトネスを有する製品をもたらすことができる。そうした条件は、いくつかの実施形態において、特にセルロースエーテル用途において有利である可能性がある。
【００６２】
いくつかの実施形態では、例えば、本開示の範囲内の改質セルロース繊維を調製する方法は、クラフトパルプを約２〜約５の範囲のｐＨに酸性化する（例えば硫酸を使用して）工程と、約１％〜約１５％の範囲のコンシステンシーで、クラフトパルプの乾燥重量ベースで約２５〜約２５０ｐｐｍのＦｅ＋２の施用で、鉄の供給源（例えば、硫酸第一鉄、例
えば硫酸第一鉄七水和物）を、酸性化されたクラフトパルプと混合し、また過酸化水素（これは、約１％〜約５０重量％の濃度の溶液として、クラフトパルプの乾燥重量ベースで約０．１％〜約２．５％の範囲の量で添加することができる）とも混合する工程を含むことができる。いくつかの実施形態では、硫酸第一鉄溶液を、約７％〜約１５％の範囲のコンシステンシーでクラフトパルプと混合する。いくつかの実施形態では、酸性クラフトパルプを鉄供給源と混合し、約６０〜約８０℃の範囲の温度、例えば約７５℃超の温度で約４０〜約９０分間の範囲の時間、過酸化水素と反応させる。
【００６３】
いくつかの実施形態では、５段階の漂白プロセスの各段階は、少なくとも混合機、反応器および洗浄機（当業者に公知のようなもの）を含む。
【００６４】
上記条件下での酸化段階を、漂白が開始される前か、または例えば選択された漂白シーケンスの最後の漂白段階の後、例えば５段階の漂白シーケンスの第５の段階の後に、漂白シーケンスに加えることができる。酸化段階の数および酸化率（ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｒａｔｅ）を変えて、繊維の改質を制御することができる。したがって、種々の酸化段階を組み合わせることによって、一般に、望ましい繊維の官能基数を達成することができる。例えば、より高いアルデヒド含量は臭気制御および圧縮を改善するが、黄ばみ防止（ａｎｔｉ−ｙｅｌｌｏｗｉｎｇ）安定性を低下させる。同様に、カルボキシ官能基数の増大は吸収性の特徴、湿潤および乾燥引張強度ならびに黄ばみ防止安定性を改善する。酸化のレベルならびに付与される具体的な官能基数（アルデヒド（ａｌｄｈｅｙｄｅ）、カルボニル基またはカルボキシル基のレベル）の制御は、所望の最終用途に応じて好ましい一連の繊維品質を生み出すことができるようにする。
【００６５】
いくつかの実施形態では、説明したようにして製造された繊維を、表面活性剤で処理することができる。本発明で使用するための表面活性剤は固体であっても液体であってもよい。表面活性剤は、繊維に対して実質的でない、すなわちその比吸収率を妨害しない、柔軟剤、剥離剤（ｄｅｂｏｎｄｅｒ）および界面活性剤を含むがこれらに限定されない任意の表面活性剤であってよい。本明細書で使用される場合、繊維に対して「実質的でない」表面活性剤は、本明細書で説明するようなｐｆｉ試験を使用して測定して３０％またはそれ未満の比吸収率の増大を示す。一実施形態によれば、比吸収率は２５％またはそれ未満、例えば２０％またはそれ未満、例えば１５％またはそれ未満、例えば１０％またはそれ未満で増大する。理論に拘泥するわけではないが、界面活性剤の添加は、試験流体として、セルロース上の同じ部位についての競争を引き起こす。したがって、界面活性剤が実質的でありすぎる場合、過度に多くの部位で反応し、その繊維の吸収能を低下させる。
【００６６】
本明細書で使用するようなＰＦＩ吸収は、ＳＣＡＮ−Ｃ−３３：８０試験基準、スカンジナビアパルプ、紙およびボード試験委員会（Ｔｅｓｔ  Ｓｔａｎｄａｒｄ，  Ｓｃａｎｄｉｎａｖｉａｎ  Ｐｕｌｐ，  Ｐａｐｅｒ  ａｎｄ  Ｂｏａｒｄ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）にしたがって測定される。この方法は概ね次の通りである。最初に、ＰＦＩパッドフォーマーを使用してサンプルを調製する。真空をかけ、約３．０１ｇのフラッフパルプをパッドフォーマー入口に供給する。真空をとめ、テストピースを取り出し、これをはかりに載せてパッド質量をチェックする。フラッフ質量を３．００±０．０１ｇに調節し、質量ｄｒｙとして記録する。フラッフを試験シリンダーに入れる。フラッフを入れたシリンダーを吸収試験機の浅い多孔皿に置き、送水弁（ｗａｔｅｒ  ｖａｌｖｅ）を開く。テストピースシリンダーを上げながら、５００ｇ荷重をフラッフパッドにそっと印加し、スタートボタンを急速に押す。表示が００．００を読む前に、試験機は３０ｓ稼働する（ｆｕｎ）ことになる。表示が２０秒を読んだら、乾燥パッド高さを０．５ｍｍまで（高さｄｒｙ）記録する。表示が再び００．００を読んだら、スタートボタンを再度押して、トレーが水を自動的に押し上げるように促し、次いで時間表示（吸収時間、Ｔ）を記録する。試験機は３０秒間稼働を続行することになる。水トレーは自動的に下がり、
さらに３０Ｓの時間稼働する。表示が２０ｓを読んだら、湿潤パッド高さを０．５ｍｍまで（高さｗｅｔ）記録する。サンプルホルダーを取り外し、質量ｗｅｔを測定するために湿潤パッドをはかりに移し、送水弁を閉じる。比吸収率（ｓ／ｇ）はＴ／質量ｄｒｙである。比容量（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｃａｐａｃｉｔｙ）（ｇ／ｇ）は（質量ｗｅｔ−質量ｄｒｙ）／質量ｄｒｙである。湿潤かさ高（Ｗｅｔ  Ｂｕｌｋ）（ｃｃ／ｇ）は［１９．６４ｃｍ２×高さｗｅｔ／３］／１０である。乾燥かさ高は［１９．６４ｃｍ２×高さｄｒｙ／３］／１０である。界面活性剤処理繊維との比較のための参照基準は、界面活性剤が添加されていない同一の繊維である。
【００６７】
一般に、柔軟剤および剥離剤は多くの場合、単一化合物ではなく複雑な混合物としてだけしか市販されていないと認識されている。以下の考察は、主要な種類に焦点を当てることとするが、一般に市販の混合物が実際には使用されることを理解すべきである。適切な柔軟剤、剥離剤および界面活性剤は当業者に容易に明らかであり、文献で広く報告されている。
【００６８】
適切な界面活性剤には、繊維に対して実質的でないカチオン性界面活性剤、アニオン性および非イオン性界面活性剤が含まれる。一実施形態によれば、界面活性剤は非イオン性界面活性剤である。一実施形態によれば、界面活性剤はカチオン性界面活性剤である。一実施形態によれば、界面活性剤は植物ベースの界面活性剤、例えば植物ベースの脂肪酸、例えば植物ベースの脂肪酸四級アンモニウム塩である。そうした化合物には、どちらもＣｅｌｌｕｌｏｓｅ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓから市販されているＤＢ９９９およびＤＢ１００９が含まれる。他の界面活性剤には、これに限定されないが、Ａｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌからの、エトキシ化ノニルフェノールエーテルであるＢｅｒｏｌ  ３８８が含まれる。
【００６９】
生分解性の柔軟剤を利用することができる。代表的な生分解性のカチオン性柔軟剤／剥離剤は、米国特許第５，３１２，５２２号、同第５，４１５，７３７号、同第５，２６２，００７号、同第５，２６４，０８２号および同第５，２２３，０９６号に開示されている。これらのすべてを、それらの全体において参照により本明細書に組み込む。これらの化合物は、四級アンモニア化合物の生分解性ジエステル、四級化アミン−エステル、四級アンモニウムクロリドで官能性の生分解性植物油ベースのエステルおよびジエステルジエルシルジメチルアンモニウムクロリドであり、これらは代表的な生分解性柔軟剤である。
【００７０】
界面活性剤は、最大で６ｌｂ／トン、例えば０．５ｌｂ／トン〜３ｌｂ／トン、例えば０．５ｌｂ／トン〜２．５ｌｂ／トン、例えば０．５ｌｂ／トン〜２ｌｂ／トン、例えば２ｌｂ／トン未満の量で添加される。
【００７１】
表面活性剤は、パルプをロール、ベールまたはシートに成形する前の、任意の時点で添加することができる。一実施形態によれば、表面活性剤は、パルプ装置のヘッドボックスの直ぐ前、具体的には、一次清浄器供給ポンプの入口で添加される。
【００７２】
一実施形態によれば、本発明の繊維は、ビスコースプロセスにおいて利用した場合、界面活性剤の添加なしの同じ繊維を凌ぐ改善された濾過性を有する。例えば、本発明の繊維を含むビスコース溶液の濾過性は、界面活性剤を含まない同一の繊維で同じ方法で作製されたビスコース溶液より少なくとも１０％低い、例えば少なくとも１５％低い、例えば少なくとも３０％低い、例えば少なくとも４０％低い濾過性を有する。ビスコース溶液の濾過性は、以下の方法で測定される。溶液を、底部に１および３／１６インチの濾過開口部を有する窒素加圧（２７ｐｓｉ）容器に入れる。濾材は、容器の外側から内側に向けて以下の通りにする：多孔性金属ディスク、２０メッシュステンレス鋼スクリーン、モスリン布、ワットマン５４濾紙、および、けばだった側を容器の内容物の方へ上に向けた２層のナップフランネル。溶液を、４０分間濾材を通して濾過し、次いで４０分時点で、さらに
１４０分間（したがって４０分間でｔ＝０）、濾液のボリューム（重量）を測定し、経過時間をＸ座標とし、濾過されたビスコースの重量をＹ座標とする。このプロットの傾きが濾過値（ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  ｎｕｍｂｅｒ）である。記録は１０分間隔で行うものとする。界面活性剤処理繊維との比較のための参照基準は、界面活性剤が添加されていない同一の繊維である。
【００７３】
本発明の一実施形態によれば、本発明の界面活性剤処理繊維は、限定された、例えば３０％未満の比吸収率の増大を、例えば少なくとも１０％の濾過性の同時的減少と合わせて示す。一実施形態によれば、界面活性剤処理繊維は、３０％未満の比吸収率の増大、および少なくとも２０％、例えば少なくとも３０％、例えば少なくとも４０％の濾過性の減少を有する。別の実施形態によれば、界面活性剤処理繊維は、２５％未満の比吸収率の増大、および少なくとも１０％、例えば少なくとも約２０％、例えば少なくとも３０％、例えば少なくとも４０％の濾過性の減少を有する。さらに別の実施形態によれば、界面活性剤処理繊維は、２０％未満の比吸収率の増大、および少なくとも１０％、例えば少なくとも約２０％、例えば少なくとも３０％、例えば少なくとも４０％の濾過性の減少を有する。別の実施形態によれば、界面活性剤処理繊維は、１５％未満の比吸収率の増大、および少なくとも１０％、例えば少なくとも約２０％、例えば少なくとも３０％、例えば少なくとも４０％の濾過性の減少を有する。さらに別の実施形態によれば、界面活性剤処理繊維は、１０％未満の比吸収率の増大、および少なくとも１０％、例えば少なくとも約２０％、例えば少なくとも３０％、例えば少なくとも４０％の濾過性の減少を有する。
【００７４】
これまで、ビスコースの製造に向けたパルプへのカチオン性界面活性剤の添加は、ビスコース製造に悪影響をもたらすと考えられてきた。カチオン性界面活性剤は、苛性がそれと反応してセルロース繊維の分解を開始させるはずである、セルロース上の同じ部位に付着する。したがって、カチオン性材料は、ビスコースの製造において使用される繊維のためのパルプ前処理として使用すべきではないと長年考えられてきた。理論に拘泥するわけではないが、本発明によって製造される繊維は、それらの形態、特徴およびケミストリーが従来技術の繊維と異なるので、カチオン性界面活性剤は、従来技術の繊維に対するのと同じ仕方で結合することはないと考えられる。本発明による界面活性剤で処理した場合、本開示による繊維は、苛性の浸透および濾過性を改善する仕方で繊維を分離する。したがって、一実施形態によれば、本開示の繊維を高価な綿または亜硫酸繊維の代替品として、未処理繊維または従来技術の繊維が使用されていたのを超える程度まで使用することができる。
【００７５】
いくつかの実施形態では、本開示は、本開示による改質された漂白クラフト繊維を準備する工程と、同等重量の標準的なクラフト繊維への同等量の着臭剤の施用による大気中の着臭剤量（ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  ａｍｏｕｎｔ  ｏｆ  ｏｄｏｒａｎｔ）と比較して、大気中の着臭剤量が減少するように、着臭剤を、漂白されたクラフト繊維に施用する工程を含む、臭気を制御するための方法を提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、細菌臭の発生を阻止する工程を含む、臭気を制御するための方法を提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、窒素性着臭剤などの着臭剤を改質クラフト繊維に吸収させる工程を含む、臭気を制御するための方法を提供する。本明細書で使用する「窒素性着臭剤」は、少なくとも１つの窒素を含む着臭剤を意味するものと理解される。
【００７６】
いくつかの実施形態では、本開示は、本開示のクラフト繊維を準備し、次いでフラッフパルプを製造する工程を含む、フラッフパルプを製造するための方法を提供する。例えば、本方法は、多段階の漂白プロセスでクラフト繊維を漂白し、次いでフラッフパルプを形成する工程を含む。少なくとも１つの実施形態では、この繊維は、多段階の漂白プロセスの後で精練されることはない。
【００７７】
いくつかの実施形態では、クラフト繊維を、少なくとも１つの超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）と組み合わせる。いくつかの実施形態では、ＳＡＰは消臭剤（ｏｄｏｒ  ｒｅｄｕｃｔａｎｔ）であってよい。本開示にしたがって使用できるＳＡＰの例には、これらに限定されないが、ＢＡＳＦ社によって販売されているＨｙｓｏｒｂ（商標）、Ｓｕｍｉｔｏｍｏ社によって販売されているＡｑｕａ  Ｋｅｅｐ（登録商標）およびＥｖｏｎｉｋ社によって販売されているＦＡＶＯＲ（登録商標）が含まれる。
ＩＩ．クラフト繊維
【００７８】
本明細書において、「標準的な」、「慣習的な」または「従来の」クラフト繊維、クラフト漂白繊維、クラフトパルプまたはクラフト漂白されたパルプへの参照がなされる。そうした繊維またはパルプは、多くの場合本発明の改善された特性を定義するための基準点として説明される。本明細書で使用するように、これらの用語は交換可能であり、組成が同一であり、同様の標準的な方法でプロセシングされている繊維またはパルプを指す。本明細書で使用する場合、標準的なクラフトプロセスは、当業界で認識されている条件下でのクッキング段階と漂白段階の両方を含む。標準的なクラフトプロセシングは、蒸解または酸化の前に、事前加水分解段階を含まない。
【００７９】
本明細書で言及するクラフトセルロース繊維の物理的特徴（例えば純度、ブライトネス、繊維長および粘度）は、実施例の部で示すプロトコルにしたがって測定される。
【００８０】
いくつかの実施形態では、本開示の改質クラフト繊維は、標準的なクラフト繊維と同等のブライトネスを有する。いくつかの実施形態では、改質セルロース繊維は、少なくとも８６、８７、８８、８９または９０のＩＳＯのブライトネスを有する。いくつかの実施形態では、ブライトネスは、約８５〜約９２、約８６〜約９０、約８６〜約８９または約８７〜約８９の範囲である。
【００８１】
いくつかの実施形態では、本開示によるセルロースは約７５％〜約９０％の範囲のＲ１８値を有し、例えばＲ１８は、約８０％〜約９０％の範囲、例えば８７．５％〜８８．２％、例えば少なくとも約８７％、例えば少なくとも約８７．５％、例えば少なくとも約８７．８％、例えば少なくとも約８８％の値を有する。
【００８２】
いくつかの実施形態では、本開示によるクラフト繊維は、約６５％〜約８５％の範囲のＲ１０値を有し、例えば、Ｒ１０は、約７５％〜約８５％の範囲、例えば少なくとも約８２％、例えば少なくとも約８３％、例えば少なくとも約８４％、例えば少なくとも約８５％の値を有する。Ｒ１８およびＲ１０含量はＴＡＰＰＩ  Ｔ２３５に記載されている。Ｒ１０は、１０重量％苛性でパルプを抽出した後に残る残留未溶解物質を表し、Ｒ１８は、１８％苛性溶液でパルプを抽出した後に残る未溶解物質の残留量を表す。一般に、１０％苛性溶液では、ヘミセルロースおよび化学的に分解した短鎖セルロースは溶液中に溶解し除去される。一方、一般にヘミセルロースだけが、１８％苛性溶液中に溶解し除去される。したがって、Ｒ１０値とＲ１８値の差（ΔＲ＝Ｒ１８−Ｒ１０）は、パルプサンプル中に存在する化学的に分解した短鎖セルロースの量を表す。
【００８３】
いくつかの実施形態では、改質セルロース繊維は、約１４％〜約２０％または約１６％〜約１９．５％の範囲のＳ１０苛性溶解度を有する。いくつかの実施形態では、改質セルロース繊維は、約１６％未満の範囲、例えば約１４．５％未満、例えば約１２．５％未満、例えば約１２．３％未満、例えば約１２％のＳ１８苛性溶解度を有する。
【００８４】
本開示は、低粘度および超低粘度を有するクラフト繊維を提供する。別段の指定のない限り、本明細書で使用する「粘度」は、プロトコルに参照されているようなＴＡＰＰＩ  Ｔ２３０−ｏｍ９９にしたがって測定される０．５％毛細管ＣＥＤ粘度を指す。
【００８５】
別段の指定のない限り、本明細書で使用する「ＤＰ」は、ＴＡＰＰＩ  Ｔ２３０−ｏｍ９９にしたがって測定された０．５％毛細管ＣＥＤ粘度から計算される重量平均重合度（ＤＰｗ）を指す。例えばＪ．  Ｆ．  Ｃｅｌｌｕｃｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｉｎ  Ｔｈｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｏｆ  Ｗｏｏｄ  ａｎｄ
Ｐｌａｎｔ  Ｆｉｂｒｏｕｓ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、１５５頁、試験プロトコル８、１９９４年（Ｗｏｏｄｈｅａｄ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｌｔｄ．、Ａｂｉｎｇｔｏｎ  Ｈａｌｌ、Ａｂｉｎｔｏｎ  Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  ＣＢＩ  ６ＡＨ  Ｅｎｇｌａｎｄ、Ｊ．Ｆ．  Ｋｅｎｎｅｄｙら編）を参照されたい。「低ＤＰ」は、約１１６０〜約１８６０の範囲のＤＰまたは約７〜約１３ｍＰａ・ｓの範囲の粘度を意味する。「超低ＤＰ」繊維は、約３５０〜約１１６０の範囲のＤＰまたは約３〜約７ｍＰａ・ｓの範囲の粘度を意味する。
【００８６】
理論に拘泥するわけではないが、ＤＰを、ＴＡＰＰＩ  Ｔ２３０−ｏｍ９９にしたがって測定されるＣＥＤ粘度で計算した場合、本発明の繊維は人工的な重合度を提示していると考えられる。具体的には、本発明の繊維の触媒的酸化処理は、測定されたＤＰで示される程度までセルロースを分解させるのではなく、セルロース鎖を切断する代わりに結合を開放しそのセルロースをより反応性にする置換基を付加するのに主に効果があると考えられる。さらに、苛性の添加で開始されるＣＥＤ粘度試験（ＴＡＰＰＩ  Ｔ２３０−ｏｍ９９）は新しい反応部位でセルロース鎖を切断する効果を有しており、結果として、繊維の試験前の状態においてみられるのよりずっと多くの短いセグメントを有するセルロースポリマーがもたらされると考えられる。これは、製造の間に繊維長がそれほど短くなっていないという事実によって確認される。
【００８７】
いくつかの実施形態では、改質セルロース繊維は、約２．０ｍＰａ・ｓ〜約６ｍＰａ・ｓの範囲の粘度を有する。いくつかの実施形態では、粘度は、約２．５ｍＰａ・ｓ〜約５．０ｍＰａ・ｓの範囲である。いくつかの実施形態では、粘度は、約２．５ｍＰａ・ｓ〜約４．０ｍＰａ・ｓの範囲である。いくつかの実施形態では、粘度は、約２．０ｍＰａ・ｓ〜約４．０ｍＰａ・ｓの範囲である。いくつかの実施形態では、粘度は、６ｍＰａ・ｓ未満、５．０ｍＰａ・ｓ未満、４．０ｍＰａ・ｓ未満、または３．０ｍＰａ・ｓ未満である。
【００８８】
いくつかの実施形態では、本開示のクラフト繊維は、標準的なクラフト繊維より、圧縮可能および／またはエンボス付与可能である。いくつかの実施形態では、クラフト繊維は、同等量の標準的なクラフト繊維で製造された構造物より薄くかつ／または高い密度の構造物を製造するために使用することができる。
【００８９】
いくつかの実施形態では、本開示のクラフト繊維は、漂白プロセスの間その繊維長が維持される。
【００９０】
繊維の特性を説明するのに使用する場合、「繊維長」および「平均繊維長」は互換的に使用され、これは長さで重みづけした平均繊維長を意味する。したがって、例えば、２ｍｍの平均繊維長を有する繊維は、長さで重みづけした２ｍｍの平均繊維長を有する繊維を意味すると理解すべきである。
【００９１】
いくつかの実施形態では、クラフト繊維が軟材繊維である場合、そのセルロース繊維は、以下の実施例の部で説明する試験プロトコル１２にしたがって測定して、約２ｍｍまたはそれ超の平均繊維長を有する。いくつかの実施形態では、平均繊維長は約３．７ｍｍ以下である。いくつかの実施形態では、平均繊維長は、少なくとも約２．２ｍｍ、約２．３ｍｍ、約２．４ｍｍ、約２．５ｍｍ、約２．６ｍｍ、約２．７ｍｍ、約２．８ｍｍ、約２
．９ｍｍ、約３．０ｍｍ、約３．１ｍｍ、約３．２ｍｍ、約３．３ｍｍ、約３．４ｍｍ、約３．５ｍｍ、約３．６ｍｍまたは約３．７ｍｍである。いくつかの実施形態では、平均繊維長は、約２ｍｍ〜約３．７ｍｍまたは約２．２ｍｍ〜約３．７ｍｍの範囲である。
【００９２】
いくつかの実施形態では、本開示の改質クラフト繊維は、標準的なクラフト繊維に対して高いカルボキシル含量を有する。
【００９３】
いくつかの実施形態では、改質セルロース繊維は約４ｍｅｑ／１００ｇ〜約８ｍｅｑ／１００ｇの範囲のカルボキシル含量を有する。いくつかの実施形態では、カルボキシル含量は約５ｍｅｑ／１００ｇ〜約７ｍｅｑ／１００ｇの範囲である。いくつかの実施形態では、カルボキシル含量は、少なくとも約４ｍｅｑ／１００ｇ、例えば少なくとも約５ｍｅｑ／１００ｇ、例えば少なくとも約６ｍｅｑ／１００ｇ、例えば少なくとも約６．５ｍｅｑ／１００ｇである。
【００９４】
いくつかの実施形態では、改質セルロース繊維は、約５ｍｅｑ／１００ｇ〜約１０ｍｅｑ／１００ｇの範囲のカルボニル含量を有する。いくつかの実施形態では、カルボニル含量は、約６ｍｅｑ／１００ｇ〜約１０ｍｅｑ／１００ｇの範囲である。いくつかの実施形態では、カルボニル含量は、約７ｍｅｑ／１００ｇ超、例えば約８．０ｍｅｑ／１００ｇ超、例えば約９．０ｍｅｑ／１００ｇ超である。
【００９５】
本開示のクラフト繊維は標準的なクラフト繊維より柔軟である可能性があり、引き延ばしかつ／または曲げ、かつ／または弾力性を示しかつ／またはウィッキングを増大させることができる。さらに、本開示のクラフト繊維は、標準的なクラフト繊維より柔らかく、例えばおむつや包帯用途などの吸収性製品用途におけるそれらの適用性を増進させることが期待される。
【００９６】
いくつかの実施形態では、改質セルロース繊維は、約２未満の銅価を有する。いくつかの実施形態では、約４．０超の銅価。いくつかの実施形態では、銅価は約５．０超、例えば約５．５超である。
【００９７】
少なくとも１つの実施形態では、改質クラフト繊維のヘミセルロース含量は、標準的な未漂白クラフト繊維と実質的に同じである。例えば、軟材クラフト繊維についてのヘミセルロース含量は約１２％〜約１７％の範囲であってよい。例えば、広葉樹クラフト繊維のヘミセルロース含量は約１２．５％〜約１６．５％の範囲であってよい。
ＩＩＩ．クラフト繊維から作製された製品
【００９８】
本開示は、本明細書で説明する改質クラフト繊維で作製された製品を提供する。いくつかの実施形態では、その製品は、典型的には標準的なクラフト繊維から作製されたものである。他の実施形態では、製品は、典型的にはコットンリンター、事前加水分解クラフトまたは亜硫酸パルプから作製されたものである。より具体的には、本発明の繊維は、さらに改質することなく、吸収性製品の製造において、また、エーテルおよびエステルなどの化学的誘導体の調製における出発原料として使用することができる。これまで、綿および亜硫酸パルプなどの高α含量セルロースと従来のクラフト繊維の両方を置き換えるのに有用な繊維は入手することはできていない。
【００９９】
例えば「コットンリンター（または亜硫酸パルプ）を置き換えることができる…」、「コットンリンター（または亜硫酸パルプ）と交換できる…」および「コットンリンター（または亜硫酸パルプ）の代わりに使用することができる…」などの語句は、その繊維が、コットンリンター（または亜硫酸パルプまたは事前加水分解クラフト繊維）を使用して通常作製される最終用途において使用するのに適した特性を有しているということだけを意
味する。この語句は、その繊維が、必ずコットンリンター（または亜硫酸パルプ）とすべて同じ特徴を有することを、意味するものではない。
【０１００】
いくつかの実施形態では、製品は、これらに限定されないが、創部のケア（例えば、包帯）を含む医療用デバイス、幼児用おむつ、授乳パッド、成人失禁用製品、例えば生理用ナプキンおよびタンポンを含む女性用衛生製品、エアレイド不織布製品、エアレイド複合材、「卓上」ワイパー、ナプキン、ティッシュペーパー、タオルなどを含む吸収性製品である。本開示による吸収性製品は使い捨て可能である。それらの実施形態では、本発明による繊維を、これらの製品の製造において一般に使用される漂白された広葉樹または軟材繊維を、全体としてまたは一部置き換えて使用することができる。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、本発明のクラフト繊維は、フラッフパルプの形態であり、クラフト繊維を、吸収性製品において従来のフラッフパルプより効果的にする１つまたは複数の特性を有している。より具体的には、本発明のクラフト繊維は、現在利用できるフラッフパルプ繊維を代わりとして、それを望ましいものにする改善された圧縮性を有することができる。本開示の繊維の改善された圧縮性のため、それは、より薄くよりコンパクトな吸収性構造物を製造しようとする実施形態において有用である。本開示の繊維の圧縮可能な性質を理解すれば、当業者は、この繊維を使用できる吸収性製品を容易に想像することができよう。例として、いくつかの実施形態では、本開示は、本開示のクラフト繊維を含む極薄の衛生製品を提供する。極薄のフラッフ芯地は、一般に、例えば女性用衛生製品または幼児用おむつにおいて使用される。本開示の繊維で製造できる他の製品は、吸収性芯地または圧縮吸収層を必要とするどんなものであってもよい。圧縮された場合、本発明の繊維は、吸収性の喪失を示さないかまたは実質的に示さないが、柔軟性の改善は示す。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、クラフト繊維を少なくとも１つの超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）と組み合わせる。いくつかの実施形態では、ＳＡＰは消臭剤であってよい。本開示にしたがって使用できるＳＡＰの例には、これらに限定されないが、ＢＡＳＦ社によって販売されているＨｙｓｏｒｂ（商標）、Ｓｕｍｉｔｏｍｏ社によって販売されているＡｑｕａ
Ｋｅｅｐ（登録商標）およびＥｖｏｎｉｋ社によって販売されているＦＡＶＯＲ（登録商標）が含まれる。
【０１０３】
本発明の繊維は、これらに限定されないが、従来の製紙機械で形成されるティッシュペーパー、タオル、ナプキンおよび他の紙製品を含む吸収性製品の製造において、さらに改質することなく、使用することもできる。従来の製紙プロセスは、一般に、その後に水が除去される成形ワイヤ上に置かれる水性繊維スラリーの調製を含む。本開示のクラフト繊維は、これらの繊維を含む製品において、改善された製品の特徴を提供することができる。
【０１０４】
本開示のセルロース繊維は、抗ウイルスおよび／または抗微生物活性を示す。本発明のセルロース繊維は、微生物、ウイルスまたは細菌と接触し、そのため、それらの感染体の増殖を阻害することによって利益を受けることになる物品の製造において有用である。吸収性の物品またはデバイスには、若干例をあげると、包帯、バンドエイド、医療用ガーゼ、吸収性ドレッシングおよびパッド材、医療用更衣、処置台（ｍｅｄｉｃａｌ  ｔａｂｌｅ）用の紙ならびに病院用の尿漏れ防止パッドが含まれる。本開示の繊維は、吸収性デバイスの中に含めることができ、例えばそのデバイスの吸収性部分の一部であっても、その吸収性部分全体を作り上げていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示は、本開示による酸化漂白されたクラフト繊維を準備する工程と、同等重量の標準的なクラフト繊維への同等量の着臭剤の施用による大気中の着臭剤量と比較して、大気中の着臭剤量が減少するように、その漂白されたクラフト繊維に着臭剤を施用する工程を含む、臭気を制御するための方法を提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、細菌臭の発生を阻止する
工程を含む、臭気を制御するための方法を提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、窒素性着臭剤などの着臭剤を改質クラフト繊維に吸収させる工程を含む、臭気を制御するための方法を提供する。本明細書で使用する「窒素性着臭剤」は、少なくとも１つの窒素を含む着臭剤を意味するものと理解される。
ＩＶ．酸／アルカリ加水分解生成物
【０１０５】
いくつかの実施形態では、本開示は、コットンリンターまたは亜硫酸パルプの代わりとして使用できる改質クラフト繊維を提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、例えばセルロースエーテル、酢酸セルロースおよび微結晶性セルロースの製造において、コットンリンターまたは亜硫酸パルプの代わりとして使用できる改質クラフト繊維を提供する。
【０１０６】
理論に拘泥するわけではないが、慣習的なクラフトパルプに対してアルデヒド含量を増大させると、最終生成物、例えばカルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどへのエーテル化のための追加的な活性部位が提供され、同時に、それほどの黄ばみまたは変色を付与することなく粘度およびＤＰを低下させ、製紙とセルロース誘導体の両方のために使用できる繊維の製造を可能にすると考えられる。
【０１０７】
いくつかの実施形態では、この改質クラフト繊維は、それをセルロースエーテルの製造に適したものにする化学的特性を有している。したがって、本開示は、説明するような改質クラフト繊維から誘導されるセルロースエーテルを提供する。いくつかの実施形態では、セルロースエーテルは、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースおよびヒドロキシエチルメチルセルロースから選択される。本開示のセルロースエーテルは、セルロースエーテルが従来から使用されている任意の用途で使用することができると考えられる。例えば、限定するわけではないが、本開示のセルロースエーテルは、コーティング、インク、結合剤、制御放出薬錠剤およびフィルムにおいて使用することができる。
【０１０８】
いくつかの実施形態では、改質クラフト繊維は、それをセルロースエステルの製造に適したものにする化学的特性を有している。したがって、本開示は、本開示の改質クラフト繊維から誘導される酢酸セルロースなどのセルロースエステルを提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、本開示の改質クラフト繊維から誘導された酢酸セルロースを含む製品を提供する。例えば、限定するわけではないが、本開示のセルロースエステルは、家財道具、たばこフィルター、インク、吸収性製品、医療用デバイスならびに例えばＬＣＤ、プラズマスクリーンおよびウインドシールドを含むプラスチックにおいて使用することができる。
【０１０９】
いくつかの実施形態では、本開示の改質クラフト繊維は、ビスコースの製造に適している可能性がある。より具体的には、本開示の改質クラフト繊維を、高価なセルロース出発原料を一部置き換えるものとして使用することができる。本開示の改質クラフト繊維は、高価なセルロース出発原料を２５％程度またはそれ超、例えば２０％程度、例えば１５％程度、例えば１０％程度置き換えることができる。したがって、本開示は、説明するような改質クラフト繊維から全部またはその一部が誘導されるビスコース繊維を提供する。いくつかの実施形態では、ビスコースは、アルカリおよび二硫化炭素で処理してビスコースと称される溶液を作製し、次いでこれを希硫酸および硫酸ナトリウム中へ紡糸してそのビスコースをセルロースに再転換させた本開示の改質クラフト繊維から製造される。本開示のビスコース繊維は、ビスコース繊維が従来から使用されている任意の用途において使用できると考えられる。例えば、限定するわけではないが、本開示のビスコースはレーヨン、セロファン、フィラメント、食品包材およびタイヤコードにおいて使用することができる。
【０１１０】
いくつかの実施形態では、クラフト繊維は、微結晶性セルロースの製造に適している。微結晶性セルロースの製造は、比較的清浄で、高度に精製された出発セルロース原料を必要とする。したがって、従来から、その製造のために、高価な亜硫酸パルプが主に使用されてきた。本開示は、本開示のクラフト繊維から誘導された微結晶性セルロースを提供する。したがって、本開示は、微結晶性セルロースの製造のためのコスト効率の良いセルロース供給源を提供する。
【０１１１】
本開示のセルロースは、微結晶性セルロースが従来から使用されている任意の用途で使用することができる。例えば、限定するわけではないが、本開示のセルロースは、医薬品もしくは栄養補助食品用途、食品用途、化粧品用途、紙用途において、または構造用複合材料として使用することができる。例えば、本開示のセルロースは、結合剤、希釈剤、崩壊剤、滑沢剤、錠剤化助剤、安定剤、テキスチャー化剤（ｔｅｘｔｕｒｉｚｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）、脂肪代替物、増量剤、アンチケーキング剤、発泡剤、乳化剤、増粘剤、分離剤、ゲル化剤、キャリア材料、乳白剤または粘度調整剤であってよい。いくつかの実施形態では、微結晶性セルロースはコロイドである。
【０１１２】
当業者は、本開示によるクラフト繊維から誘導されたセルロース誘導体および微結晶性セルロースを含む他の製品も予想することができる。そうした製品は、例えば化粧品および工業用途において見出すことができる。
【０１１３】
本明細書で使用する「約」は実験誤差に起因する変動を説明することを意味する。すべての測定値は、「約」が明らかに挙げられていてもいなくても別段の明らかな記述がない限り、「約」という言葉で修飾されているものと理解される。したがって、例えば「２ｍｍの長さを有する繊維」という記述は、「約２ｍｍの長さを有する繊維」を意味すると理解される。
【実施例】
【０１１４】
本発明の１つまたは複数の非限定的な実施形態の詳細を以下の実施例で示す。本開示を考慮すれば、本発明の他の実施形態は当業者に明らかなはずである。
試験プロトコル
１．苛性溶解度（Ｒ１０、Ｓ１０、Ｒ１８、Ｓ１８）をＴＡＰＰＩ  Ｔ２３５−ｃｍ００にしたがって測定する。
２．カルボキシル含量をＴＡＰＰＩ  Ｔ２３７−ｃｍ９８にしたがって測定する。
３．アルデヒド含量を、Ｅｃｏｎｏｔｅｃｈ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  ＬＴＤの独自の手順ＥＳＭ  ０５５Ｂにしたがって測定する。
４．銅価をＴＡＰＰＩ  Ｔ４３０−ｃｍ９９にしたがって測定する。
５．カルボニル含量を、Ｂｉｏｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ２００２年、３巻、９６９〜９７５頁による、式：カルボニル＝（銅価−０．０７）／０．６
にしたがって銅価から計算する。
６．０．５％毛細管ＣＥＤ粘度をＴＡＰＰＩ  Ｔ２３０−ｏｍ９９にしたがって測定する。
７．固有粘度をＡＳＴＭ  Ｄ１７９５（２００７）にしたがって測定する。
８．ＤＰを、Ｔｈｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｏｆ  Ｗｏｏｄ  Ａｎｄ  Ｐｌａｎｔ  Ｆｉｂｒｏｕｓ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、１５５頁、Ｗｏｏｄｈｅａｄ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｌｔｄ、Ａｂｉｎｇｔｏｎ  Ｈａｌｌ、Ａｂｉｎｇｔｏｎ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  ＣＢＩ  ６ＡＨ、Ｅｎｇｌａｎｄ、Ｊ．Ｆ，  Ｋｅｎｎｅｄｙら、ｅｄｉｔｏｒｓに公開されている１９９４年、Ｃｅｌｌｕｃｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅによる、式：ＤＰｗ＝−４４９．６＋５９８．４ｌｎ（０．５％毛細管ＣＥＤ）＋１１８．０２ｌｎ２（０．５％毛細管ＣＥＤ）
にしたがって０．５％毛細管ＣＥＤ粘度から計算する。
９．炭水化物を、Ｄｉｏｎｅｘイオンクロマトグラフィ−による分析でＴＡＰＰＩ  Ｔ２４９−ｃｍ００にしたがって測定する。
１０．セルロース含量を、ＴＡＰＰＩ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ６５巻（１２号）：７８〜８０頁１９８２年による式：
セルロース＝グルカン−（マンナン／３）にしたがって、炭水化物組成から計算する。
１１．ヘミセルロース含量を、糖類の合計−セルロース含量によって計算する。
１２．繊維長および粗さを、製造業者の標準手順にしたがって、ＯＰＴＥＳＴ、Ｈａｗｋｅｓｂｕｒｙ、ＯｎｔａｒｉｏからのＦｉｂｅｒ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ａｎａｌｙｚｅｒ（商標）で決定する。
１３．ブライトネスをＴＡＰＰＩ  Ｔ５２５−ｏｍ０２にしたがって決定する。
（実施例１）
本開示の繊維を調製する方法
【０１１５】
繊維を、５段階の商業的漂白プロセスの第１の段階の後で得た。
【０１１６】
次いで繊維を、漂白の残りの４つの段階に供した；しかし、漂白シーケンスの第２および第４の段階（本来はアルカリ性段階Ｅ１およびＥ２）は、酸性触媒的酸化段階であった。
【０１１７】
各漂白段階の条件および繊維の特徴を以下の表１に示す。
【表１】
2018087405.tif 000002
（実施例２〜４）
【０１１８】
繊維を、再度、５段階の商業的漂白プロセスの第１の段階の後で得た。
【０１１９】
次いで、この繊維を漂白の残りの４つの段階にかけた；しかし、漂白シーケンスの第２および第４の段階（本来はアルカリ性段階Ｅ１およびＥ２）を、やはり、酸性触媒的酸化段階で置き換えた。この段階の条件を変え、繊維に対する影響に着目した。
【０１２０】
各漂白段階の条件を以下の表２に示し、繊維特性を表３に示す。
【表２】
2018087405.tif 000003
【表３】
2018087405.tif 000004
【０１２１】
表３から分かるように、繊維を１つを超える段階で酸化した場合、全カルボニル含量は増大する。さらに、カルボキシ官能基数とアルデヒド官能基数の両方は改善される。いくつかの実施形態を説明してきた。それでも、本開示の趣旨および範囲を逸脱することなく、種々の改変を加えることができることを理解されよう。したがって、他の実施形態は以下の特許請求の範囲に含まれる。
【外国語明細書】
2018087405000001.pdf