專利名稱::混合聚合物超吸收性纖維及其制備方法混合聚合物超吸收性纖維及其制備方法發(fā)明背景個人護理吸收性產(chǎn)品,比如嬰兒尿布、成年人失禁用墊,和女性護理產(chǎn)品,典型的包括一個吸收性核心,所述核心包括分布在纖維基質(zhì)中的超吸收性聚合物粒子。超吸收劑是水膨脹的,通常不溶于水的吸收性材料,對體液具有高吸附容量。常用的超吸收性聚合物(SAPs)主要來源于丙烯酸,其本身來源于石油,一種不可再生的原料。丙烯酸聚合物和SAPs通常被認為是不可生物降解的。盡管它們使用廣泛,吸收性產(chǎn)品部分市場的關(guān)注來源于不可再生的石油的材料的使用和它們不能生物降解的性質(zhì)?;诒┧岬木酆衔镞€包含尿布和失禁用墊的成本構(gòu)成的相當部分。SAP的用戶對更低成本的SAPs感興趣。高成本部分地來源于制造丙烯酸的成本構(gòu)成,而這相應(yīng)依賴于石油的浮動價格。而且,當使用后丟棄尿布時,通常它們包含的體液的量比它們的最大或者理論吸附的體液含量要少得多。換句話說,按照它們保留液體的容量,它們是"過度設(shè)計"的。這種"過度設(shè)計"造成SAP使用時的低效。低效部分源于以下的事實SAPs被設(shè)計具有高的凝膠強度(通過加壓或者AUL下高的吸收量證明)。目前使用的SAP粒子的高凝膠強度(在膨脹時)幫助它們保持粒子間的大量空隙,這有助于快速吸收液體。然而,這種高"空隙容積"同時導(dǎo)致飽和狀態(tài)下產(chǎn)品中存在大量空隙(在粒子之間)液體。當存在大量孔隙流體時,吸收性產(chǎn)品的"再濕"值或者"濕感"被損害。在個人護理吸收性產(chǎn)品中,美國南方松絨毛漿通常與SAP聯(lián)用。這種絨毛在世界上被認可為吸收性產(chǎn)品優(yōu)選的纖維。這種偏愛基于絨毛漿有益的高纖維長度(大約2.8mm)和其相對容易的從濕地漿片加工為氣流沉降網(wǎng)。絨毛漿也可由可再生和可生物降解的纖維素漿纖維制造。與SAP相比,這些纖維在每質(zhì)量基數(shù)上是便宜的,但在每單位液體容留基數(shù)上趨向于更貴。這些絨毛漿纖維主要在纖維間的空隙內(nèi)吸收。因此,在施壓時纖維性基質(zhì)容易釋放所得液體。這種釋放所得液體的傾向可能導(dǎo)致使用吸收性產(chǎn)品期間顯著的皮膚潮濕,所述吸收性產(chǎn)品包括完全由纖維素纖維形成的核心。這種產(chǎn)品也趨向于滲漏所得液體,因為液體沒有有效地保持在這種纖維性吸收性核心內(nèi)。在一些應(yīng)用中以纖維形式產(chǎn)生的超吸收劑相對粒子形式具有明顯的優(yōu)勢。這種超吸收性纖維可被制成護墊,無需添加非超吸收性纖維。這種護墊因為去除或者減少了非超吸收性纖維的使用,也較輕便。液體獲得物將比具有移動的超吸收性粒子的纖維護墊更均一。因此需要纖維性的超吸收性材料,所述材料同時由可生物降解的可再生資源如便宜的纖維素制成。這樣,超吸收性材料可用于吸收性產(chǎn)品有效的的設(shè)計中。下面闡述的本發(fā)明可以完成這些以及其他目標。發(fā)明簡述本發(fā)明提供一種混合聚合物復(fù)合纖維。混合聚合物復(fù)合纖維包括羧烷基纖維素,半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物,和纖維素纖維?;旌暇酆衔飶?fù)合纖維包括大量非永久性的內(nèi)部-纖維金屬交聯(lián)。本發(fā)明提供制備混合聚合物復(fù)合纖維的方法。在所述方法中,羧垸基纖維素,半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物在水中混合以提供水溶液;水溶液用第一交聯(lián)劑處理以提供凝膠。在一個實施方案中,凝膠與水可混溶性溶劑混合以提供纖維;纖維用第二交聯(lián)劑處理以提供交聯(lián)的混合聚合物復(fù)合纖維。在另一個實施方案中,凝膠使用離心紡絲法紡成凝膠纖維。在另一個實施方案中,凝膠使用熔噴技術(shù)擠壓成凝膠纖維。在另一個實施方案中,凝膠使用濕法紡絲技術(shù)形成凝膠纖維。在一個實施方案中,紡出或者擠壓出的凝膠纖維通過溶劑浴沉淀形成固體纖維,以提供混合聚合物復(fù)合纖維。在另一個實施方案中,紡出或者擠壓出的凝膠纖維通過溶劑噴霧沉淀形成固體纖維,以提供混合聚合物復(fù)合纖維。溶劑浴或者噴霧使用水可混溶性溶劑。在另一個實施方案中,所述浴或者噴霧可以包含第二交聯(lián)劑以提供纖維的進一步交聯(lián)。混合聚合物復(fù)合纖維然后可以干燥。紡出或者擠出實施方案允許形成纖維特定和預(yù)定的直徑和橫截面。纖維可以具有50um到1000wm的直徑。在一些情況下,纖維的直徑可以沿著纖維長度變化。附圖描述當與附圖結(jié)合,參考下列詳細說明,可以更透徹地理解相同內(nèi)容,從而更容易的理解本發(fā)明的上述方面和許多相關(guān)優(yōu)點,其中;圖1是本發(fā)明典型的混合聚合物復(fù)合纖維的掃描電子顯微圖片(100X);圖2是本發(fā)明典型的混合聚合物復(fù)合纖維的掃描電子顯微圖片(400X);禾口圖3是典型的干燥混合聚合物復(fù)合纖維的掃描電子顯微圖片(1000X)。圖4是噴射干燥-濕紡法的示意圖。圖5是離心紡絲步驟的示意圖。圖6是熔噴紡絲步驟的示意圖。圖7是熔噴紡絲步驟的熔噴頭的示意圖。圖8是濕法紡絲步驟的示意圖。發(fā)明詳述本發(fā)明提供一種混合聚合物復(fù)合纖維和制備混合聚合物復(fù)合纖維的方法?;旌暇酆衔飶?fù)合纖維是一種包含羧烷基纖維素,半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物的纖維。羧垸基纖維素,其主要是鈉鹽形式,也可能是其他鹽形式例如鉀鹽和銨鹽形式。混合聚合物復(fù)合纖維是由混合聚合物分子的分子間交聯(lián)形成,是不溶于水和水膨脹的。在所述方法中,羧烷基纖維素,半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物在水中混合以提供水溶液;水溶液用第一交聯(lián)劑處理以提供凝膠。在一個實施方案中,凝膠與水可混溶性溶劑混合以提供纖維;纖維用第二交聯(lián)劑處理以提供交聯(lián)的混合聚合物復(fù)合纖維。在另一個實施方案中,凝膠利用離心紡絲法紡成凝膠纖維。在另一個實施方案中,凝膠利用熔噴技術(shù)擠壓成凝膠纖維。在另一個實施方案中,凝膠利用濕法紡絲技術(shù)形成凝膠纖維。在一個實施方案中,紡出或者壓出的凝膠纖維通過溶劑浴沉淀形成固體纖維,以提供混合聚合物復(fù)合纖維。在另一個實施方案中,紡出或者壓出的凝膠纖維通過溶劑噴霧沉淀形成固體纖維,以提供混合聚合物復(fù)合纖維。溶劑浴或者噴霧使用水可混溶性的溶劑。在另一個實施例中,浴或者噴霧可以包含第二交聯(lián)劑以提供纖維的進一步交聯(lián)。混合聚合物復(fù)合纖維然后可以被干燥。一方面,本發(fā)明提供混合聚合物復(fù)合纖維。此處使用的術(shù)語"混合聚合物分子復(fù)合纖維"是指一種纖維,其是兩種不同聚合物分子的合成物(即,混合聚合物分子)。混合聚合物復(fù)合纖維是包括兩種相連的聚合物的均一組合物(i)羧垸基纖維素和(2)半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物。用于制備混合聚合物復(fù)合纖維的羧烷基纖維素具有的羧基置換度(DS)從大約0.3到大約2.5。在一個實施方案中,羧烷基纖維素的羧基置換度從大約0.5到大約1.5。雖然多種羧烷基纖維素適合用于制備混合聚合物復(fù)合纖維,在一個實施方案中,羧烷基纖維素是羧甲基纖維素。在另一個實施方案中,羧垸基纖維素是羧乙基纖維素。混合聚合物復(fù)合纖維中羧烷基纖維素的量按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約60到大約99%。在一個實施方案中,羧烷基纖維素的量按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約80到大約95%。除了來源于包含羧垸基半纖維素木漿的羧烷基纖維素外,來源于非木漿例如棉短絨的羧垸基纖維素也適合于制備混合聚合物復(fù)合纖維。對來源于木制品的羧垸基纖維素,混合聚合物纖維包括的羧烷基半纖維素的量按重量計最高占混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約20%。用于制備本發(fā)明的混合聚合物復(fù)合纖維的半乳甘露聚糖聚合物可以包括大量半乳甘露聚糖聚合物中的任意一種。在一個實施方案中,半乳甘露聚糖聚合物是瓜耳豆膠。在另一個實施方案中,半乳甘露聚糖聚合物是刺槐豆膠。在另一個實施方案中,半乳甘露聚糖聚合物是他拉膠。在另一個實施方案中,半乳甘露聚糖聚合物是胡蘆巴膠。用于制備本發(fā)明的混合聚合物復(fù)合纖維的葡甘露聚糖聚合物可以包括大量葡甘露聚糖聚合物中的任意一種。在一個實施方案中,葡甘露聚糖聚合物是魔芋膠。半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物的量按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約1到大約20%。在一個實施方案中,半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物的量按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約1到大約15%。在另一個實施方案中,半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物的量按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約2到大約15%?;旌暇酆衔飶?fù)合纖維的制備是一個多步驟過程。第一步,水溶性的羧垸基纖維素和半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物溶于水。然后,添加第一交聯(lián)劑并混合得到由水溶性聚合物分子間交聯(lián)形成的混合聚合物復(fù)合凝膠。合適的第一交聯(lián)劑包括與羥基和羧基反應(yīng)的交聯(lián)劑。典型的交聯(lián)劑包括金屬交聯(lián)劑,比如鋁(III)化合物,鈦(IV)化合物,鉍(III)化合物,硼(III)化合物,和鋯(IV)化合物。前面列舉的金屬交聯(lián)劑括號中的數(shù)字表示金屬的化合價。在一個實施方案中,通過將混合聚合物復(fù)合凝膠與水可混溶性溶劑快速混合產(chǎn)生混合聚合物復(fù)合纖維。在第一次交聯(lián)后產(chǎn)生的這種纖維在水合時具有高水平的粘稠度,形成軟凝膠。因此這種纖維未經(jīng)進一步處理不能用于吸收性應(yīng)用。這樣獲得的混合聚合物復(fù)合纖維通過在含水的水可混溶性溶劑中用第二交聯(lián)劑處理進一步交聯(lián)(例如,表面交聯(lián))。水可混溶性溶劑和水的組成使纖維不改變其纖維形式而回到凝膠狀態(tài)。第二交聯(lián)劑與第一交聯(lián)劑可以相同,也可以不同。在另一個實施方案中,凝膠通過使用噴射干燥濕紡法步驟形成凝膠纖維。干燥噴射濕法紡絲步驟的示意圖如圖4所示。凝膠通過旋壓模2由輸送管路1泵出,由噴絲孔3穿過氣體或者空氣層5,進入浴6,在那里纖維4由導(dǎo)管7和8輸送,沉淀形成混合聚合物復(fù)合纖維15,它被巻攏在巻紙輥9上。在另一個實施方案中,凝膠通過使用離心紡絲法形成纖維。圖5是離心紡絲法的示意圖。在離心紡絲過程中,凝膠20被導(dǎo)引入通常中空的圓筒或者轉(zhuǎn)筒21,它們具有封閉的底,在側(cè)壁23上有大量孔22。當圓筒旋轉(zhuǎn)時,凝膠被水平擠出孔,成為細的凝膠絲或者凝膠纖維24。當絲遇到周圍空氣的阻力時,它們被牽拉或者抽伸。拉伸值依賴于方便可控的因素比如圓筒轉(zhuǎn)速,孔的孔徑和凝膠粘性。絲通過重力沉降或者被氣流吹落進入皿26存放的水可混溶性溶劑25中,在那里凝膠纖維沉淀形成混合聚合物復(fù)合纖維。或者,纖維24可以與來自一圈噴嘴27由線28供料的水可混溶性溶劑一起噴出。在另一個實施方案中,凝膠通過使用熔噴技術(shù)形成纖維。圖6和7是熔噴的示意圖。在熔噴過程中,凝膠被導(dǎo)入擠壓機32,它推動凝膠穿過具有多個孔36的孔頭34??諝饣蛘咂渌麣怏w通過線路38供給,環(huán)繞和輸出擠壓的凝膠纖維40??諝饣蛘邭怏w與纖維平行移動,沖擊纖維,運輸纖維,并且牽拉和拉伸纖維。凝膠纖維轉(zhuǎn)移到包含水可混溶性溶劑44的浴42中,水溶性溶劑44沉淀凝膠纖維形成混合聚合物復(fù)合纖維。在離心紡絲過程中,凝膠纖維可以與水可混溶性溶劑噴霧形成混合聚合物復(fù)合纖維,而不是放置于浴中。位于孔36下面和浴42上面,從浴42循環(huán)的溶劑也可以噴霧到纖維40上。圖7顯示典型的擠出孔??装?0上鉆有多個孔36。板50通過許多帽螺釘52固定在壓出機機頭51的機體上。內(nèi)部元件53形成凝膠的擠壓口54。它被空氣通道55包圍,空氣通道55環(huán)繞擠壓的凝膠纖維40,造成它們被牽拉并被運輸?shù)皆?。凝膠纖維被牽拉或者拉伸的量依賴于凝膠粘性,纖維和氣體移動的速度,以及氣體和纖維之間的角度。取決于纖維和氣體的速度和角度,可能形成長的連續(xù)纖維,或者可能形成短的纖維。在另一個實施方案中,凝膠可以由濕法紡絲形成纖維。濕法紡絲的示意圖如圖8所示。在濕法紡絲過程中,凝膠通過泵60穿過管61進入包含水可混溶性溶劑63的浴62。凝膠被擠壓穿過噴絲頭64直接進入浴形成混合聚合物復(fù)合纖維65,它由轉(zhuǎn)移輥66引導(dǎo)到巻紙輥。凝膠在浴的時間的長度依賴于纖維的速度和噴絲頭在浴中的放置的速度。短的保留時間被顯示。噴絲頭的不同放置將增加浴中的保留時間。纖維在浴中被固定?;蛘?,纖維65可以在運動篩上收集。這樣獲得的混合聚合物復(fù)合纖維可以通過在處理浴或者噴霧中用第二交聯(lián)劑處理進一步交聯(lián)(例如,表面交聯(lián))。第二交聯(lián)劑與第一交聯(lián)劑可以相同,也可以不同。是否需要第二交聯(lián)步驟依賴于在初始交聯(lián)中產(chǎn)生交聯(lián)的數(shù)值。如果初始交聯(lián)較少,則首次交聯(lián)后產(chǎn)生的纖維在水合時粘稠度較高,形成軟的凝膠,在沒有進一步處理前不能被用于吸收性應(yīng)用。如果首次或者初始交聯(lián)較多,則首次交聯(lián)后產(chǎn)生的纖維不會是粘稠的,將從成為硬的凝膠。本發(fā)明的混合聚合物纖維是基本上不溶于水的,但能夠吸水。本發(fā)明的纖維由于大量非永久性的纖維內(nèi)金屬交聯(lián)而不溶于水。此處使用的術(shù)語"非永久性的纖維內(nèi)金屬交聯(lián)"是指發(fā)生在本發(fā)明的單獨改性纖維內(nèi)部(即,纖維內(nèi))以及在各纖維組成聚合物分子中和分子之間的交聯(lián)性質(zhì)。本發(fā)明的纖維是與金屬交聯(lián)物纖維內(nèi)交聯(lián)的。金屬交聯(lián)來源于在纖維的聚合物和多價金屬種類的官能團之間(例如,羧基,羧化物,或者羥基)結(jié)合相互作用的結(jié)果(例如,鍵)。合適的多價金屬種類包括化合價為3或者更大的金屬離子,而且能夠形成與聚合物分子的官能團有聚合物間結(jié)合性的相互作用(例如,與羧基,羧化物,或者羥基的結(jié)合相互作用有反應(yīng)性)。當多價金屬種類形成與聚合物上的官能團有結(jié)合性相互作用時,聚合物是交聯(lián)的。交聯(lián)可能是聚合物內(nèi)部形成的分子內(nèi)交聯(lián),或者可能是纖維中兩個或更多聚合物分子之間形成的分子間交聯(lián)。分子間交聯(lián)的程度影響復(fù)合纖維的水溶性(即,交聯(lián)度越高,不溶性越強)以及纖維遇水性液體膨脹的能力。本發(fā)明的纖維包括一群聚合物分子的分子間和分子內(nèi)形成的非永久性的纖維內(nèi)部金屬交聯(lián)。此處使用的術(shù)語"非永久性的交聯(lián)"是指與聚合物分子的兩個或更多官能團(分子內(nèi))形成的金屬交聯(lián)或者與兩個或更多聚合物分子的官能團(分子間)形成的金屬交聯(lián)。應(yīng)了解多價金屬離子和聚合物分子的解離和再結(jié)合(打斷和重形成交聯(lián))是動態(tài)的,也可以發(fā)生在獲取液體期間。在獲取水期間單獨的纖維和纖維束膨脹并轉(zhuǎn)換為凝膠狀態(tài)。相對如果凝膠是通過不具有解離和再結(jié)合能力的永久性交聯(lián)的限制性交聯(lián),在獲取水時非永久性金屬交聯(lián)解離和結(jié)合的能力給予凝膠更大的擴展自由度。共價有機交聯(lián),例如醚交聯(lián),是不具有解離和再結(jié)合能力的永久性交聯(lián)。本發(fā)明的纖維具有的纖維寬度從大約2um到大約50um(或者更寬),粗糙度從柔軟到粗糙。本發(fā)明的典型混合聚合物復(fù)合纖維如圖l一3所示。圖1是本發(fā)明的典型混合聚合物復(fù)合纖維(樣品31,表1)的掃描電子顯微圖片(100X)。圖2是本發(fā)明的典型混合聚合物復(fù)合纖維(樣品31,表1)的掃描電子顯微圖片(400X)。圖3是本發(fā)明的典型混合聚合物復(fù)合纖維(樣品125,表1)的掃描電子顯微圖片(1000X)(橫截面視圖)。本發(fā)明的纖維是高吸收性纖維。該纖維的自由膨脹容量從大約30到大約60g/g(0.9%鹽水溶液),離心保持能力(CRC)從大約15到大約35g/g(0.9%鹽水溶液),加壓吸收量(AUL)從大約15到大約30g/g(0.9%鹽水溶液)。本發(fā)明的纖維可以用常規(guī)方法制成護墊,包括氣流沉降技術(shù)以提供具有大量液體毛細作用特征的纖維護墊。例如,護墊吸收液體的速率從大約10mL/秒到大約0.005mL/秒(0.9%鹽水溶液/10mL應(yīng)用)。護墊的完整性可以從柔軟到非常堅硬。本發(fā)明的混合聚合物復(fù)合纖維是不溶于水并且水膨脹的。水不溶性通過混合聚合物分子的分子間交聯(lián)獲得,纖維的水可膨脹性通過存在具有結(jié)合的陽離子的羧酸根陰離子獲得。纖維的特征在于具有對水比較高的液體吸收能力(例如,純水或者水溶液,比如鹽溶液或者生物溶液例如尿)。此外,因為混合聚合物纖維具有纖維結(jié)構(gòu),混合聚合物復(fù)合纖維還具有毛細吸收液體的能力。本發(fā)明的混合聚合物復(fù)合纖維具有高液體吸水容量和高液體毛細吸收容量的雙重優(yōu)勢?;旌暇酆衔锢w維對液體緩慢毛細吸收能力有利于醫(yī)藥應(yīng)用,例如傷口敷料等。對尿具有快速毛細吸收能力的混合聚合物纖維可用于個人護理吸收性產(chǎn)品應(yīng)用。可制備對水和0.9%的水性鹽溶液的毛細吸收性能從緩慢到快速的混合聚合物纖維。本發(fā)明的混合聚合物復(fù)合纖維可用作個人護理吸收性產(chǎn)品中的超吸收性物質(zhì)(例如,嬰兒尿布,女性護理產(chǎn)品和成年人失禁產(chǎn)品)。因為它們具有毛細吸收液體和吸收液體的能力,本發(fā)明的混合聚合物復(fù)合纖維可用于各種其他用途,包括,例如,傷口敷料,線纜套,吸收性床單或者袋,以及包裝材料。在本發(fā)明的一個方面,提供制備混合聚合物復(fù)合纖維的方法。在一個實施例中,混合聚合物復(fù)合纖維按所述方法制備,其中纖維從溶液產(chǎn)生,在溶劑交換步驟期間在剪切混合條件下形成纟f維。如上所述,纖維形成是由凝膠與水可混溶性溶劑的剪切混合引起的,并影響溶劑交換和所得混合溶劑中的復(fù)合纖維產(chǎn)生。在一個實施例中,制備混合聚合物復(fù)合纖維(交聯(lián)纖維)的方法包括以下步驟(a)在水中混合羧垸基纖維素(例如,主要以鹽形式)和半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物,以提供水溶液;(b)用第一交聯(lián)劑處理水溶液以提供凝膠;(c)將凝膠與水可混溶性溶劑混合以提供纖維;和(d)用第二交聯(lián)劑處理纖維(例如,表面交聯(lián))以提供混合聚合物復(fù)合纖維。這樣制備的混合聚合物復(fù)合纖維可以被纖維化并干燥。在本方法的其他實施方案中,通過紡絲或者擠壓凝膠形成纖維,然后沉淀纖維通過水溶性溶劑浴或者噴霧形成混合聚合物復(fù)合纖維。在一個實施方案中,制備混合聚合物復(fù)合纖維(交聯(lián)纖維)的方法包括以下步驟(a)在水中混合羧垸基纖維素(例如,主要以鹽形式)和半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物,以提供水溶液;(b)用第一交聯(lián)劑處理水溶液以提供凝膠;(c)通過離心紡絲法從凝膠形成纖維;和(d)在水可混溶性溶劑浴中處理凝膠纖維或者通過水可混溶性溶劑噴霧以供沉淀混合聚合物復(fù)合纖維。在另一個實施方案中,制備混合聚合物復(fù)合纖維(交聯(lián)纖維)的方法包括以下步驟(a)在水中混合羧烷基纖維素(例如,主要以鹽形式)和半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物,以提供水溶液;(b)用第一交聯(lián)劑處理水溶液以提供凝膠;(c)通過熔噴從凝膠形成纖維;和(d)在水可混溶性溶劑浴中處理凝膠纖維或者通過水可混溶性溶劑噴霧以供沉淀混合聚合物復(fù)合纖維。在另一個實施方案中,制備混合聚合物復(fù)合纖維(交聯(lián)纖維)的方法包括以下步驟(a)在水中混合羧垸基纖維素(例如,主要以鹽形式)和半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物,以提供水溶液;(b)用第一交聯(lián)劑處理水溶液以提供凝膠;(C)通過濕法紡絲從凝膠形成纖維;和(d)在水可混溶性溶劑浴中處理凝膠纖維以供沉淀混合聚合物復(fù)合纖維。在另一個實施方案中,制備混合聚合物復(fù)合纖維(交聯(lián)纖維)的方法包括以下步驟(a)在水中混合羧垸基纖維素(例如,主要以鹽形式)和半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物,以提供水溶液;(b)用第一交聯(lián)劑處理水溶液以提供凝膠;(c)通過噴射-干濕法紡絲從凝膠形成纖維;和(d)在水可混溶性溶劑浴中處理凝膠纖維以供沉淀混合聚合物復(fù)合纖維。在另一個實施方案中,上述各方法中的步驟(d)可以包括用第二交聯(lián)劑通過在浴或者噴霧中具有第二交聯(lián)劑來處理纖維(例如,表面交聯(lián)),以提供混合聚合物復(fù)合纖維。纖維的直徑可以從50/mi到1000/mi。熔噴纖維沿纖維長度方向直徑可能是不均勻的。這樣制備的混合聚合物復(fù)合纖維可以被干燥。在所述過程中,羧烷基纖維素和半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物在水中混合以提供水溶液。合適的羧烷基纖維素的羧基置換度從大約0.3到大約2.5,在一個實施方案中羧基置換度從大約0.5到大約1.5。在一個實施方案中,羧垸基纖維素是羧甲基纖維素。水溶液按重量計包括混合聚合物復(fù)合纖維產(chǎn)品重量的大約60到大約99%的。在一個實施方案中,水溶液按重量計包括混合聚合物復(fù)合纖維的重量的大約80到大約95%。合適的半乳甘露聚糖聚合物包括瓜耳豆膠,刺槐豆膠,他拉膠和胡蘆巴膠。合適的葡甘露聚糖聚合物包括魔芋膠。半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物可能來自于天然來源,或者獲自轉(zhuǎn)基因植物。水溶液按重量計包括混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約1到大約20%的半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物,在一個實施方案中,水溶液按重量計包括混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約1到大約15%的半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物。在所述方法中,包含羧垸基纖維素,半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物的水溶液用適量第一交聯(lián)劑處理以提供凝膠。合適的第一交聯(lián)劑包括與羥基和羧基反應(yīng)的交聯(lián)劑。典型的交聯(lián)劑包括金屬交聯(lián)劑,比如鋁(III)化合物,鈦(IV)化合物,鉍(III)化合物,硼(III)化合物,和鋯(IV)化合物。前面列舉的金屬交聯(lián)劑括號中的數(shù)字表示金屬的化合價。典型的金屬交聯(lián)劑包括硫酸鋁;氫氧化鋁;二羥醋酸鋁(用硼酸穩(wěn)定);其他羧酸類和無機酸的鋁鹽;其他鋁復(fù)合物,比如Nalco公司的Ultrion8186(氯化鋁氫氧化物);硼酸;偏硼酸鈉;銨鋯碳酸鹽;包含無機離子或者有機離子或者中性配位體的鋯化合物;鉍檸檬酸銨;其他羧酸類和無機酸的鉍鹽;鈦(IV)化合物,比如鈦(IV)二(三乙基胺根合)二(異丙氧化物)(Dupont公司商品化提供,編號TyzorTE);及其他與醇鹽或者羧化物配位體的鈦酸鹽。第一交聯(lián)劑可以有效的將羧垸基纖維素(具有或者沒有羧烷基半纖維素)和半乳甘露聚糖聚合物分子結(jié)合和交聯(lián)。第一交聯(lián)劑使用的量按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約0.1到大約20%。用于聚合物的第一交聯(lián)劑的量根據(jù)交聯(lián)劑而改變。通常,對鋁交聯(lián)的纖維來說纖維含有的鋁含量按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約0.04到大約0.8%,對鈦交聯(lián)的纖維來說鈦含量按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約0.10到大約1.5%,對鋯交聯(lián)的纖維來說鋯含量按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約0.09到大約2.0%,對鉍交聯(lián)纖維來說鉍含量按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約0.90到大約5.0%。在一個實施方案中,羧烷基纖維素和半乳甘露聚糖聚合物的水溶液通過第一交聯(lián)劑處理形成凝膠,然后與水可混溶性溶劑混合,以提供纖維。合適的水可混溶性溶劑包括水可混溶性醇和酮。典型的水溶性溶劑包括丙酮,甲醇,乙醇,異丙醇,及其混合物。在一個實施方案中,水可混溶性溶劑是乙醇。在另一個實施例中,水可混溶性溶劑是異丙醇。向凝膠中添加水可混溶性溶劑的體積相對于水可混溶性溶劑從大約1:1到大約1:5水(用于制備羧垸基纖維素和半乳甘露聚糖聚合物的水溶液的體積)。在所述方法中,凝膠與水可混溶性溶劑的混合包括攪拌以提供纖維?;旌喜襟E和水可混溶性溶劑的使用控制脫水率和溶劑交換率,以備纖維形成。可以利用各種裝置進行混合,包括懸臂式攪拌器,Hobart混合器,British粉碎機和攪切器。對這些混合裝置來說,攪切器提供最大的切變,而懸臂式攪拌器提供最小的切變。如上所述,纖維是與水可混溶性溶劑混合形成的,并且影響溶劑交換和脫水。由混合步驟產(chǎn)生的纖維的性質(zhì)由混合器類型,混合速率和水中固體含量百分數(shù)(即,在添加水可混溶性溶劑前水溶液中羧烷基纖維素和半乳甘露聚糖聚合物的含量)控制。對水中1%固體來說,懸臂式混合器和攪拌器包括,例如,螺旋式混合器,提供相對粗糙的纖維。這些纖維可能具有碎紙形式。細纖維是利用高剪切裝置產(chǎn)生,比如攪切器(高速韋林氏攪切器)。這些細纖維具有碎裂棉纖維的表現(xiàn)。在使用時,粗糙纖維是有益的,因為其在吸水和纖維形式變成凝膠形式期間的毛細吸收和避免凝膠阻滯。細纖維易發(fā)生凝膠阻滯,這是由纖維膨脹和空隙流道的崩塌引起,這些管道利于在吸水和纖維形式變成凝膠形式期間的液體毛細吸收。對水中2%固體來說,懸臂式混合器和攪拌器提供比在水中的1%固體更少的粗糙纖維,而高剪切裝置,比如攪切器,產(chǎn)生的細纖維比水中的1%固體產(chǎn)生的相對更粗糙。對水中4%固體來說,相對更高的剪切裝置,比如攪切器,產(chǎn)生的細纖維比水中1%固體產(chǎn)生的細纖維相對更粗糙。增加水中固體含量百分數(shù)超過4%需要升高溫度以完成纖維形成。水中固體含量百分數(shù)大于4%對增加產(chǎn)量是有益的,因此降低了生產(chǎn)成本。在一個實施方案中,凝膠與水可混溶性溶劑的混合提供復(fù)合纖維,包括用懸臂式混合器或者攪拌器在水中混合1或者2%的固體。在另一個實施方案中,凝膠與水可混溶性溶劑的混合提供纖維,包括用攪切器在水中混合4%的固體。為了大規(guī)模生產(chǎn),可以使用具有合適混合容量的替代混合設(shè)備。由混合步驟形成的纖維在合適比例的水和水可混溶性溶劑的混合物中用第二交聯(lián)劑處理,使得纖維不會失去它們的纖維形式而形成凝膠。所獲交聯(lián)纖維(例如,表面交聯(lián)的纖維)然后用水可混溶性溶劑洗滌,低于8(TC空氣干燥或者烘干,以提供混合聚合物復(fù)合纖維。在另一個實施方案中,羧垸基纖維素和半乳甘露聚糖聚合物的水溶液通過第一交聯(lián)劑處理形成凝膠,然后通過離心紡絲,熔噴或者濕法紡絲紡成或者擠壓成凝膠纖維。紡成或者擠壓成的凝膠纖維然后通過水可混溶性溶劑的浴或者噴霧處理,沉淀形成混合聚合物復(fù)合纖維。合適的水可混溶性溶劑包括水可混溶性醇和酮。典型的水可混溶性溶劑包括丙酮,甲醇,乙醇,異丙醇,及其混合物。在一個實施方案中,水可混溶性溶劑是乙醇。在另一個實施方案中,水溶性溶劑是異丙醇。如果由紡絲或者擠壓步驟形成的纖維在水和水可混溶性溶劑的混合物中處理,水和溶劑的比例必須使得纖維不會失去它們的纖維形式并形成凝膠。第二交聯(lián)劑可以在浴或者噴霧中使用。與一種交聯(lián)劑所獲的纖維或者與第二交聯(lián)劑表面交聯(lián)所獲的纖維,然后用水溶性溶劑洗滌,低于8(TC空氣干燥或者烘干,以提供混合聚合物復(fù)合纖維。第二交聯(lián)劑可以另外有效交聯(lián)(例如,表面交聯(lián))混合聚合物復(fù)合纖維。合適的第二交聯(lián)劑包括與羥基和羧基反應(yīng)的交聯(lián)劑。第二交聯(lián)劑與第一交聯(lián)劑可以相同,也可以不同。典型的第二交聯(lián)劑包括上述可用作第一交聯(lián)劑的金屬交聯(lián)劑。每單位質(zhì)量纖維使用的第二交聯(lián)劑水平可以比第一交聯(lián)劑高。這在纖維表面提供相對于纖維內(nèi)部更高程度的交聯(lián)。如上所述,金屬交聯(lián)劑在羧酸根陰離子和金屬原子或者羥基氧和金屬原子之間形成交聯(lián)。當混合聚合物纖維吸水形成凝膠時,這些交聯(lián)可以從一個氧原子遷移到另一個氧原子。然而,纖維表面相對于內(nèi)部更高水平的交聯(lián)提供一種超吸收性纖維,在對水溶液的自由膨脹率、離心保持能力、加壓吸收量上具有合適的平衡,并且降低了阻止液體運輸?shù)哪z封阻。第二交聯(lián)劑使用的量按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維總重量的大約0.1到大約20%。用于聚合物的第二交聯(lián)劑的量根據(jù)交聯(lián)劑而改變。對鋁交聯(lián)纖維來說纖維產(chǎn)品含有的鋁含量按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約0.04到大約2.0%;對鈦交聯(lián)纖維來說鈦含量按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約1.0到大約4.5%;對鋯交聯(lián)纖維來說鋯含量按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約0.09到大約6.0%;對鉍交聯(lián)纖維來說鉍含量按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維重量的大約0.09到大約5.0%。第二交聯(lián)劑與第一交聯(lián)劑可能相同,也可能不同。在各交聯(lián)步驟中可以使用兩種或更多交聯(lián)劑的不同比例的混合物。實施例l一8描述了本發(fā)明典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備。典型混合聚合物復(fù)合纖維的吸收性能概括在表1中。在表1中,"CMC9H4F"是指在該編號下HoechstCelanese商品化提供的羧甲基纖維素;"PA-CMC"是指由北方針葉木槳制備的CMC;"LV—PN"是指由西海岸松樹漿制備的CMC;"LV—HW"是指由西海岸硬木漿制備的CMC;"LV—FIR"是指由花旗松漿制備的CMC;和"KL-SW"是指由北方針葉木漿制備的CMC;"i-PrOH"是指異丙醇;"w洗滌"是指干燥前用100%乙醇或者100%異丙醇洗滌處理的纖維;"wo洗滌"是指在干燥前纖維不進行洗滌處理的步驟。選擇典型混合聚合物復(fù)合纖維的金屬分析概述在表2中。樣品1A,2A,3A和4A分別對應(yīng)樣品1,2,3和4,沒有用第二交聯(lián)劑處理。在表1和2中,"%wgt總wgt,使用的",是指用于CMC和瓜耳豆膠總重的第一交聯(lián)劑的量;"第二交聯(lián)劑/2g"是指每2g第一交聯(lián)產(chǎn)物使用的第二交聯(lián)劑的值;"BA"是指硼酸,"EtOH"是指乙醇。試驗方法自由膨脹容量和離心保持能力用于檢測自由膨脹容量(g/g)和離心保持能力(CRC)(g/g)的材料、步驟和算法如下所示。試驗材料曰本預(yù)制空茶葉袋(從Drugstore.com獲得,INPURSUITOFTEA聚酯茶葉袋93mmX70mm,折疊蓋。(http:www.mesh.ne.jp/tokiwa/))。天平(4小數(shù)位精確度,O.OOOlg對風(fēng)干的超吸收性聚合物(ADSSAP)和茶葉袋重量);計時器;1%鹽水;具有夾子的滴架(NLM211);和實驗室離心機(NLM211,Spin—Xspinextractor,776S型,3,300RPM,120v)。試驗步驟1.檢測ADS的固體含量。2.預(yù)稱重茶葉袋到最接近0.0001g并記錄。3.精確稱重0.20258+/-0.0025§試驗材料(SAP),記錄并放置到預(yù)稱重的茶葉袋中(空氣干燥的(AD)袋重量)。(ADS重量+AD袋重量=總干重)。4.沿茶葉袋邊緣折疊封袋。5.將容器(至少3英寸深)中充滿至少2英寸1%鹽溶液。6.將茶葉袋(含有試驗樣品)擺平,搖動將試驗材料在袋子中均勻分布。7.將茶葉袋置于鹽溶液表面,開始計時。8.浸袋一段特定時間(例如,30分鐘)。9.小心移動茶葉袋,當心不要從袋中濺出任何內(nèi)容物,懸掛在滴架的夾子上3分鐘。10.小心地移動各袋,稱重,并且記錄(滴重)。11.將茶葉袋放置到離心壁上,當心不要讓它們接觸并且小心的讓它們均勻沿壁平衡。12.蓋上蓋子,開始計時。旋轉(zhuǎn)75秒。13.開蓋,取出袋子。稱重各袋,并記錄重量(離心重量)。計算按下述方法檢測茶葉袋材料的吸收性自由膨脹容量,系數(shù)=5.78離心容量,系數(shù)=0.50Z:烘干SAPwt(g)/空氣干燥SAPwt(g)自由容量(g/g):r「f滴重(gV干袋重(g)V(ADSAP重)(g)VI-(干袋重(V)X5.78)(ADSAP重(g)XZ)離心保持能力(g/g):rr離心重fgV千袋重(g))-(ADSAP重Vg))l-(干袋重(g〗X5.78)(ADSAP重(g)XZ)加壓吸收量(AUL)檢測AUL的材料、步驟和算法如下所示。試驗材料MettlerToledoPB3002天平和BALANCE-LINK軟件或者其他兼容的天平和軟件。軟件設(shè)置每30秒從天平記錄重量(這將是負值。軟件可以將各數(shù)值存入EXCEL電子數(shù)據(jù)表。用多孔玻璃(粗糙)濾板建立Kontes90mmULTRA-WARE過濾器。夾緊站立;在瓶底附近具有出口管的2L玻璃瓶;與瓶子適合(進氣口)的橡皮塞,有玻璃管穿過塞子;TYGON管;不銹鋼竿/樹脂玻璃活塞部件(71mm直徑);有鉆孔穿過的安置在活塞上的不銹鋼砝碼,(活塞和砝碼二867g);VWR9.0cm濾紙(定性413目錄號28310-048)切到80mm尺寸;雙面SCORTCH膠帶;禾B0.9%鹽水。試驗步驟1.將過濾器設(shè)置為低水平。2.調(diào)整過濾器高度或者瓶中液面水平以便瓶中的多孔玻璃過濾器和鹽溶液水平在相同高度。3.確認管中無紐結(jié),或者管或多孔玻璃濾板中無氣泡。4.將濾紙放在過濾器上,并將不銹鋼砝碼放置在濾紙上。5.等待5—10分鐘,濾紙完全濕潤并與使用的砝碼達到平衡。6.調(diào)零。7.在等待濾紙到達平衡的時候,在活塞底部準備雙面膠帶。8.將活塞(與膠帶)置于分離的刻度和零刻度。9.將活塞放在干燥試驗材料上,以便單層材料通過雙面膠粘附在底部。10.在零刻度稱重活塞和試驗材料,記錄干燥試驗材料的重量(干燥材料重量0.158+/-0.05§)。11.至此濾紙應(yīng)處于均衡狀態(tài),零刻度。12.開始平衡記錄軟件。13.移去砝碼,將活塞和試驗材料放置于過濾器組件。14.將砝碼置于活塞組件。15.待試驗完成(30或者60min)16.停止平衡記錄軟件。計算八=天平讀數(shù)(8)*-1(試驗材料吸收的鹽水的重量)B二試驗材料的干重(這可以通過AD重量乘以固體%對水分進行校正)。AUL(g/g)=A/B(g1。/。鹽溶液/lg試驗材料)下列實施例是為了舉例說明,而不是限制本發(fā)明。實施例實施例1典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備硫酸鋁和硼酸/硫酸鋁和硼酸交聯(lián)在這個實施例中,描述了用硫酸鋁/硼酸和硫酸鋁交聯(lián)制備典型的混合聚合物復(fù)合纖維的。溶于900ml去離子(DI)水的CMC9H4F10.0gOD溶液通過劇烈攪拌得到CMC溶液。瓜耳豆膠(0.6g)溶于50mlDI水,與CMC溶液均勻混合。溶液攪拌1小時使兩種聚合物完全混合。聚合物混合物在攪切器中混合5分鐘。硼酸O.lg完全溶解在30mlDI水中。稱重0.6g十八水合硫酸鋁,溶于20mlDI水中。將硼酸溶液和硫酸鋁溶液轉(zhuǎn)移到聚合物溶液中,攪拌5分鐘混合以提供凝膠。凝膠置于室溫(25°C)l小時。將凝膠轉(zhuǎn)移到盛有2升變性乙醇的大塑料燒杯中,利用懸臂式攪拌器攪拌1小時。過濾沉淀,放置于1升無水變性乙醇中1小時。過濾沉淀,空氣干燥。在150ml去離子水中溶解0.3g硼酸和0.75g十八水合硫酸鋁,與450ml變性乙醇混合。向攪拌的溶液中添加6.0g纖維,如上所述制備,在25°。放置20分鐘。過濾纖維,擠出過量溶液。在25'C空氣干燥所得產(chǎn)物纖維。0.9%鹽水溶液的自由膨脹率(59.39g/g),離心保持能力(32.8g/g),0.3psi的AUL(28.22g/g)。實施例2典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備硫酸鋁和硼酸/硫酸鋁和硼酸交聯(lián)在這個實施例中,描述了用硫酸鋁/硼酸和硫酸鋁/硼酸交聯(lián)的典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備。溶于450ml去離子(DI)水的CMC9H4F(5.0gOD)溶液通過劇烈攪拌得到CMC溶液。瓜耳豆膠(0.3g)溶于25mlDI水,與CMC溶液均勻混合。溶液攪拌1完全混合。聚合物混合物在攪切器中混合5分鐘。硼酸0,05g完全溶解在15mlDI水中。稱重0.2g十八水合硫酸鋁,溶于10mlDI水中。將硼酸溶液和硫酸鋁溶液轉(zhuǎn)移到聚合物溶液中,混合5分鐘以便混勻。凝膠置于室溫(25")1小時。將凝膠與1.5升變性乙醇加入粉碎機中?;旌?分鐘(圓和鈍的刀刃以免纖維損傷,2rev/秒),過濾沉淀。向400ml濾液中添加50ml包含0.25g硼酸和0.7g十八水合硫酸鋁的水溶液。將纖維添加回交聯(lián)溶液中。交聯(lián)持續(xù)20分鐘。過濾,將纖維置于500ml變性乙醇中,混合15分鐘。過濾產(chǎn)物纖維,在烘箱中5(TC干燥15分鐘,然后在25'C空氣干燥起毛。0.9%鹽水溶液的自由膨脹率(55.63g/g),離心保持能力(23.63g/g),0.3psi的AUL(32.02g/g)。實施例3典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備硫酸鋁/硫酸鋁交聯(lián)在這個實施例中,描述了用硫酸鋁和硫酸鋁交聯(lián)的典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備。溶于450ml去離子(DI)水的CMC9H4F(5.0gOD)溶液通過劇烈攪拌得到CMC溶液。瓜耳豆膠(0.3g)溶于25mlDI水,與CMC溶液均勻混合。溶液攪拌1小時使兩種聚合物完全混合。聚合物混合物在攪切器中混合5分鐘。稱重0.3g十八水合硫酸鋁,溶于25mlDI水中。將硫酸鋁溶液轉(zhuǎn)移到聚合物溶液中,混合5分鐘以便混勻。凝膠置于室溫(25°C)l小時。將凝膠與1.5升變性乙醇加入Hobart型攪切器中?;旌?5分鐘(錨型刀刃),過濾沉淀。向400ml濾液中添加50ml包含0.75g十八水合硫酸鋁的水溶液。將纖維添加回交聯(lián)溶液中。交聯(lián)持續(xù)20分鐘。過濾,將纖維置于500ml變性乙醇中,混合15分鐘。過濾產(chǎn)物纖維,在烘箱中5(TC干燥15分鐘,然后在25。C空氣干燥起毛。0.9%鹽水溶液的自由膨脹率(56.35g/g),離心保持能力(32.8g/g),0.3psi的AUL(29.35g/g)。實施例4典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備硫酸鋁和硼酸/硫酸鋁交聯(lián)在這個實施例中,描述了用硫酸鋁/硼酸和硫酸鋁交聯(lián)的典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備。溶于900ml去離子水的CMC9H4F(10.0gOD)溶液通過劇烈攪拌得到CMC溶液。瓜耳豆膠(0.6g)溶于50mlDI水,與CMC溶液均勻混合。溶液攪拌1小時使兩種聚合物完全混合。聚合物混合物在攪切器中混合5分鐘。稱重0.4g十八水合硫酸鋁和O.lg硼酸,溶于50mlDI水中。將硫酸鋁和硼酸溶液轉(zhuǎn)移到聚合物溶液中,混合5分鐘以便混勻。凝膠置于室溫(25°C)l小時。將凝膠與1升異丙醇加入Waring型攪切器中。在低速混合1分鐘(產(chǎn)生更軟的凝膠)。將凝膠轉(zhuǎn)移到5加侖塑料桶中。添加2升異丙醇,在直立螺旋式混合器中快速混合30分鐘。過濾,將纖維置于500ml異丙醇中,放置15分鐘。過濾纖維,在烘箱中66'C"C干燥15—30分鐘。在100ml去離子水中溶解0.32g十八水合硫酸鋁,與300ml變性乙醇混合。向攪拌的溶液中添加2.0g纖維,如上所述制備,在25T:放置30分鐘。過濾SAP,從SAP擠出過量溶液。過濾,并在烘箱中66。C干燥產(chǎn)物纖維15分鐘。0.9%鹽水溶液的自由膨脹率(67.09g/g),離心持水能力(33.28g/g),0.3psi的AUL(29.02g/g)。實施例5典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備硫酸鋁/硫酸鋁交聯(lián)在這個實施例中,描述了用硫酸鋁和硫酸鋁交聯(lián)的典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備。溶于900ml去離子水的CMC9H4F(10.0gOD)溶液通過劇烈攪拌得到溶液。瓜耳豆膠(0.6g)溶于50mlDI水,與CMC溶液均勻混合。溶液攪拌1小時使兩種聚合物完全混合。聚合物混合物在攪切器中混合5分鐘。稱重0.4g十八水合硫酸鋁,溶于50mlDI水中。將硫酸鋁溶液轉(zhuǎn)移到聚合物溶液中,混合5分鐘以便混勻。凝膠置于室溫(25'C)1小時。將凝膠與1升異丙醇加入Waring型攪切器中。在低速混合1分鐘(產(chǎn)生更軟的凝膠)。將凝膠轉(zhuǎn)移到5加侖塑料桶中。添加2升異丙醇,在直立螺旋式混合器中快速混合30分鐘。過濾,將纖維置于500ml異丙醇中,放置15分鐘。過濾纖維,在烘箱中66X:干燥。在100ml去離子水中溶解0.34g十八水合硫酸鋁,與300ml變性乙醇混合。向攪拌的溶液中添加2.0g纖維,如上所述制備,在25。C放置30分鐘。過濾纖維,擠出過量溶液。過濾,并在烘箱中66"C干燥產(chǎn)物纖維15分鐘。0.9%鹽水溶液的自由膨脹率(63.53g/g),離心保持能力(28.58g/g),0.3psi的AUL(22.15g/g)。實施例6典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備碳酸鋯銨/硫酸鋁交聯(lián)在這個實施例中,描述了用碳酸鋯銨和硫酸鋁交聯(lián)的典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備。溶于900ml去離子水的CMC9H4F(10.0gOD)溶液通過劇烈攪拌得到流暢溶液(smoothsolution)。瓜耳豆膠(0.6g)溶于50mlDI水,與CMC溶液均勻混合。溶液攪拌1小時使兩種聚合物完全混合。聚合物混合物利用廚房攪切器混合5分鐘。稱重0.5g溶于水的碳酸鋯銨溶液(15%Zr02,溶于50mlDI水。將碳酸鋯銨溶液溶液轉(zhuǎn)移到聚合物溶液中,混合5分鐘。在75'C加熱凝膠2小時。將凝膠與1升異丙醇加入Waring型攪切器中。在低速混合1分鐘以形成更軟的凝膠。將凝膠轉(zhuǎn)移形成5加侖塑料桶中。添加2升異丙醇,在直立螺旋式混合器中快速混合30分鐘。過濾,將纖維置于500ml異丙醇中,攪拌15分鐘。過濾,并在烘箱中66'C干燥纖維15分鐘。在25mlDI水中溶解0.16g十八水合硫酸鋁,與75ml異丙醇混合。向溶液中添加l.Og纖維,如上所述制備,在25。C攪拌30分鐘。過濾,并在烘箱中66"C干燥產(chǎn)物纖維15分鐘。0.9%鹽水溶液的自由膨脹率(45.01g/g),離心保持能力(22.73g/g),0.3psi的AUL(23.06g/g)。實施例7典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備檸檬酸銨鉍/硫酸鋁交聯(lián)在這個實施例中,描述了用擰檬酸銨鉍和硫酸鋁交聯(lián)的典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備。溶于900ml去離子水的CMC9H4F(10.0gOD)溶液通過劇烈攪拌得到溶液。瓜耳豆膠(0.6g)溶于50mlDI水,與CMC溶液均勻混合。溶液攪拌1小時使兩種聚合物完全混合。聚合物混合物在8(TC加熱45分鐘,然后利用廚房攪切器混合5分鐘。稱重0.4g檸檬酸銨鉍,溶于50mlDI水中。將檸檬酸銨鉍懸液轉(zhuǎn)移到聚合物溶液中,混合5分鐘。在8(TC加熱凝膠2小時。將凝膠與1升異丙醇加入Waring型攪切器中。在低速混合1分鐘以形成更軟的凝膠。將凝膠轉(zhuǎn)移形成5加侖塑料桶中。添加2升異丙醇,在直立螺旋式混合器中快速混合30分鐘。過濾,將纖維置于500ml異丙醇中,攪拌15分鐘。過濾纖維,通過攪打疏松器兩次。烘箱中66X:干燥纖維15分鐘。在25mlDI水中溶解0.16g十八水合硫酸鋁,與75ml異丙醇混合。向溶液中添加l.Og纖維,如上所述制備,在25。C攪拌30分鐘。過濾,并在烘箱中66"C干燥產(chǎn)物纖維15分鐘。0.9%鹽水溶液的自由膨脹率(55.22g/g),離心保持能力(24.00g/g)。實施例8典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備硫酸鋁/硫酸鋁交聯(lián)在這個實施例中,描述了用硫酸鋁和硫酸鋁交聯(lián)的典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備。溶于900ml去離子水的0.94DSKamloops軟木CMC(10.0gOD)溶液通過劇烈攪拌得到溶液。瓜耳豆膠(0.6g)溶于50mlDI水,與CMC溶液均勻混合。溶液攪拌1小時使兩種聚合物完全混合。聚合物混合物在攪切器中混合5分鐘。稱重0.8g十八水合硫酸鋁,溶于50mlDI水中。將硫酸鋁溶液轉(zhuǎn)移到聚合物溶液中,混合5分鐘以便混勻。凝膠置于室溫(25°C)1小時。將凝膠轉(zhuǎn)移到5加侖塑料桶中。添加三升乙醇,在直立螺旋式混合器中快速混合30分鐘。過濾,將纖維置于1升乙醇中,攪拌15分鐘。過濾纖維,在烘箱中66i:干燥15-30分鐘起毛。在175ml去離子水中溶解1.12g十八水合硫酸鋁,與525ml變性乙醇混合。向攪拌的溶液中添加7.0g纖維,如上所述制備,在25'C放置30分鐘。過濾產(chǎn)物纖維,從產(chǎn)物纖維擠壓出過量溶液。過濾,并在烘箱中66。C干燥纖維15分鐘。0.9%鹽水溶液的自由膨脹率(51.82g/g),離心保持能力(19.55g/g),0.3psi的AUL(23.24g/g)。表1.來自CMC和半乳甘露聚糖的交聯(lián)的水性混合物的沉淀高吸收性纖維的組合物和吸收性能<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>樣品CMC瓜耳豆膠(%wgt總wgt)第一交聯(lián)劑(%wgt總wgt,使用的)第二交聯(lián)劑/2g形成纖維的溶劑自由膨脹率(g/g)CRC(g/g)AUL(g/g)34CMC9H4F5.4A12(S04)31.83%,B(OH)30.9%O.lgBA和0.14gA12(S04)3(20min)EtOH58.832.5940.6235CMC9H4F5.4AI2(S04)31.83%,B(OH)30.9%O.lgBA和0.15gA12(S04)3(20min)EtOH59.337.3539.4436CMC9H4F5.4A12(S04)31.83%,B(OH)30.9%O.lgBA和0.15gA12(S04)3(20min)EtOH54.1526.1428.1337CMC9H4F5.4A12(S04)31.83%,B(OH)30.9%0.15gAl2(S04)3(20min)EtOH62.1539.2435.9738CMC9H4F5.4A12(S04)32.75%0.15gA12(S04)3(20min)EtOH56.3532.829.3539CMC9H4F5.4A12(S04)31.83%,B(OH)30.9%O.lgBA和0.125gA12(S04)3EtOH48.3625.8740CMC9H4F5.4A12(S04)32.75%O."gA12(S04)3EtOH52.930.4941CMC9H4F5.4A12(S04)31,85%0.14gA12(S04)3EtOH51.6323.6442CMC9H4F5.4Al2(S04)31.83%,B(OH)30.9%0.14gAI2(S04)3wo洗滌EtOH55.4121.9328.81200710153297.5轉(zhuǎn)溢齒被31/44:K<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>樣品CMC瓜耳豆膠(%wgt總wgt)第一交聯(lián)劑(%wgt總wgt,使用的)第二交聯(lián)劑/2g形成纖維的溶劑自由膨脹率(g/g)CRC(g/g)(g/g)80PA-CMC5.4AI2(S04)30.9%,B(OH)30.9%0.05gBA和0.16gA12(S04)3EtOH51.4633.6781PA-CMC5.4A12(S04)32.75%0.18gAl2(S04)3w洗滌E認44.7824.9982PA-CMC5.4AI2(S04)32.72%,B(OH)30.9%0.18gAI2(S04)3w洗滌EtOH51.1126.4983PA-CMC5.4A12(S04)31.83%,B(OH)30.9%0.18gA12(S04)3w洗滌EtOH52.7433.5984PA-CMC5.4A12(S04)30.9%,B(OH)30.9%0.18gAI2(S04)3w洗滌EtOH51.2532.285PA-CMC5.4AI2(S04)32.75%0.18gA12(S04)3w洗滌EtOH45.6424.8586PA-CMC5.4Al2(SO4)32.720/0,B(OH)30.9%0.18gAl2(S04)3w洗滌EtOH52.0926.8587PA-CMC5.4A12(S04)31.83%,B(OH)30.9%0.18gA12(S04)3w洗滌EtOH49.525.8988PA-CMC5.4A12(S04)30.9%,B(OH)30.9%0.20gAI2(S04)3w洗滌EtOH50.0928.49<table>tableseeoriginaldocumentpage40</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage41</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage42</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage43</column></row><table>表2.選定的超吸收性纖維的金屬分析數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage44</column></row><table>實施例9溶于450ml去離子(DI)水的CMC9H4F10.0gOD溶液通過劇烈攪拌得到CMC溶液。瓜耳豆膠(0.6g)溶于25mlDI水,與CMC溶液均勻混合。溶液攪拌1小時使兩種聚合物完全混合。聚合物混合物在攪切器中混合。在25mlDI水中完全溶解用硼酸(購自Sigma-AldrichFineChemicals)穩(wěn)定的堿性二羥醋酸鋁0.125g。將用硼酸溶液穩(wěn)定的醋酸鋁轉(zhuǎn)移到聚合物溶液中,攪拌5分鐘混合以提供凝膠。凝膠置于室溫(25°C)l小時。實施例10溶于950ml去離子(DI)水的CMC9H4F10.0gOD溶液通過劇烈攪拌得到CMC溶液。瓜耳豆膠(0.6g)溶于25mlDI水,與CMC溶液均勻混合。溶液攪拌1小時使兩種聚合物完全混合。聚合物混合物在攪切器中混合。在25mlDI水中完全溶解用硼酸(購自Sigma-AldrichFineChemicals)穩(wěn)定的堿性二羥醋酸鋁0.125g。將用硼酸溶液穩(wěn)定的醋酸鋁轉(zhuǎn)移到聚合物溶液中,攪拌5分鐘混合以提供凝膠。凝膠置于室溫(25°C)l小時。實施例11如上面實施例9和IO所述的水凝膠在濕法紡絲擠壓機上擠壓形成凝膠纖維。實施例9的凝膠是按重量計2%溶液,實施例10的凝膠是按重量計1%溶液。凝膠纖維置于變性乙醇溶劑中以沉淀纖維。沒有第二交聯(lián)。形成的細絲直徑為700Mm。下表給出溶液中的凝膠量和纖維的自由膨脹率、離心容量和AUL。自由膨脹率,離心容量和AUL是每克纖維吸收的克數(shù)。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage46</column></row><table>實施例12在這個實施例中,描述了用新鮮硫酸鋁和新鮮硫酸鋁交聯(lián)的典型混合聚合物復(fù)合纖維的制備。溶于900ml去離子水的Weyerhaeuser松漿CMC(40gOD)溶液通過劇烈攪拌得到CMC溶液。瓜耳豆膠(2.4g)溶于50mlDI水,與CMC溶液均勻混合。溶液攪拌1小時使兩種聚合物完全混合。稱重0.8g新鮮十八水合硫酸鋁,溶于50mlDI水中。將硫酸鋁溶液轉(zhuǎn)移到聚合物溶液中,混合5分鐘以便混勻。凝膠置于室溫(25°C)1小時。利用濕法紡絲(一個孔的孔徑500微米)使凝膠形成纖維。凝膠纖維進入包含1200ml水的水可混溶性溶劑浴和包含第二交聯(lián)劑的3600ml異丙醇中。下表中交聯(lián)劑濃度是基于每4g擠壓干膠的交聯(lián)劑量。第二交聯(lián)劑也是新鮮硫酸鋁。各份沉淀纖維然后浸在500ml異丙醇中,混合10分鐘。然后干燥纖維。下表給出凝膠穿過孔的速度,浴中交聯(lián)劑的量和復(fù)合纖維的的自由膨脹率和離心容量。自由膨脹率,離心容量和AUL是每克纖維吸收的克數(shù)。<table>tableseeoriginaldocumentpage47</column></row><table>盡管已經(jīng)舉例說明和描述了示范性的實施方案,應(yīng)了解其中可以做出不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的各種變化。權(quán)利要求1.一種混合聚合物復(fù)合纖維,包含羧烷基纖維素和半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物,還包含多種纖維內(nèi)多價金屬交聯(lián),其中金屬離子選自鋁,硼,鉍,鈦和鋯離子,及其混合物。2.權(quán)利要求l所述的纖維,其中羧垸基纖維素的量按重量計占纖維總重量的大約60到大約99%。3.權(quán)利要求l所述的纖維,其中半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物的量按重量計占纖維總重量的大約1到大約20%。4.制備權(quán)利要求1-3中任意一項所述的混合聚合物復(fù)合纖維的方法,包括(a)在水中混合羧烷基纖維素和半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物以提供水溶液。(b)用第一交聯(lián)劑處理水溶液以提供凝膠;(c)將凝膠與水可混溶性溶劑混合并攪拌凝膠-溶劑混合物以提供纖維;和(d)用第二交聯(lián)劑處理纖維以提供交聯(lián)的混合聚合物復(fù)合纖維;其中第一和第二交聯(lián)劑選自鋁化合物,鈦化合物,鉍化合物,硼化合物和鋯化合物。5.制備權(quán)利要求1-3中任意一項所述的混合聚合物復(fù)合纖維的方法,包括(a)在水中混合羧烷基纖維素和半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物以提供水溶液。(b)用第一交聯(lián)劑處理水溶液以提供凝膠;其中第一交聯(lián)劑選自鋁化合物,鈦化合物,鉍化合物,硼化合物,和鋯化合物,(c)利用熔噴、離心紡絲、濕法紡絲或者干燥噴射濕紡法從凝膠形成凝膠纖維,(d)用水可混溶性溶劑處理凝膠纖維以提供混合聚合物復(fù)合纖維。6.權(quán)利要求5所述的方法,還包括在步驟(d)中用第二交聯(lián)劑處理凝膠纖維,其中第二交聯(lián)劑選自鋁化合物,鈦化合物,鉍化合物,硼化合物,和鋯化合物。7.權(quán)利要求4到6中任意一項所述的方法,其中交聯(lián)劑的用量按重量計占交聯(lián)的纖維總重的大約0.1到大約20%。8.權(quán)利要求4-7中任意一項所述的方法,其中水溶液中的羧垸基纖維素按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維總重的大約60到大約99%。9.權(quán)利要求4-8中任意一項所述的方法,其中水溶液中的半乳甘露聚糖或者葡甘露聚糖聚合物按重量計占混合聚合物復(fù)合纖維總重的大約1到大約20%。全文摘要包括羧烷基纖維素和半乳甘露聚糖聚合物或者葡甘露聚糖聚合物的混合聚合物復(fù)合纖維,以及通過在水中混合聚合物,使它們交聯(lián)并形成纖維來制備所述纖維的方法。文檔編號D01F8/00GK101161881SQ20071015329公開日2008年4月16日申請日期2007年9月29日優(yōu)先權(quán)日2006年10月2日發(fā)明者S·阿南達·威拉韋諾,羅孟奎,冰蘇,阿萊娜·米哈萊克申請人:韋爾豪澤公司