專利名稱：制造纖維束和纖維結(jié)構(gòu)的方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及制造適合用于吸收結(jié)構(gòu)和一次性吸收制品的纖維束的方法。具體地是涉及制造在處理復(fù)雜流體時(shí)呈現(xiàn)改進(jìn)的功效的纖維束的方法。
在一次性吸收制品中使用纖維束是公知的。這種纖維束在一次性個(gè)人護(hù)理吸收制品例如女用衛(wèi)生產(chǎn)品、尿布、訓(xùn)練褲、失禁產(chǎn)品和類似物中通常在某種有限基礎(chǔ)上應(yīng)用。然而，在吸收結(jié)構(gòu)和一次性吸收制品中，由于纖維束在處理復(fù)雜流體時(shí)的有限的功效，這種纖維束的更廣泛的應(yīng)用在某種程度上受到限制。這樣，希望改進(jìn)纖維束處理復(fù)雜流體的功效，從而潛在地導(dǎo)致這種纖維束在吸收結(jié)構(gòu)和一次性吸收制品中廣泛地應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到在已有技術(shù)中固有的困難和問題，并響應(yīng)于此，開展了深入地研究，以研制在處理復(fù)雜流體時(shí)呈現(xiàn)改進(jìn)的功效的纖維束的方法。在進(jìn)行這項(xiàng)研究時(shí)，發(fā)明人令人驚訝地發(fā)現(xiàn)通過采用一種松解劑，本發(fā)明的纖維束在處理復(fù)雜流體時(shí)的呈現(xiàn)改進(jìn)的功效。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)通過給發(fā)散器內(nèi)增加能力輸入，可制備理想粒徑的纖維束。
在一個(gè)實(shí)施例中，纖維的水成懸浮液形成了重量百分比至少約20％的入口濃度。然后，水成懸浮液通過一個(gè)發(fā)散器，輸入至少約90kW-h/T干纖維的能量，以形成從發(fā)散器擠制的纖維束。
在另一個(gè)實(shí)施例中，纖維的水成懸浮液形成了重量百分比至少約20％的入口濃度。松解劑添加到該水成懸浮液中。在添加松解劑后，水成懸浮液通過一個(gè)發(fā)散器，輸入至少約90kW-h/T干纖維的能量，以形成從發(fā)散器擠制的纖維結(jié)構(gòu)。
在又一個(gè)實(shí)施例中，纖維的水成懸浮液形成了重量百分比至少約20％的入口濃度。水成懸浮液通過一個(gè)發(fā)散器，輸入至少約90kW-h/T干纖維的能量，以形成從發(fā)散器擠制的纖維束。松解劑添加到擠制的纖維束中，以形成纖維結(jié)構(gòu)。
在又一個(gè)實(shí)施例中，纖維的水成懸浮液形成了重量百分比至少約20％的入口濃度。水成懸浮液通過發(fā)散器，同時(shí)輸入至少約90kW-h/T干纖維的能量。松解劑添加到該水成懸浮液中，該水成懸浮液通過發(fā)散器，以形成從發(fā)散器擠制的纖維結(jié)構(gòu)。
在又一個(gè)實(shí)施例中，纖維的水成懸浮液形成了重量百分比至少約20％的入口濃度。然后，水成懸浮液通過一個(gè)發(fā)散器，輸入至少約90kW-h/T干纖維的能量，以形成從發(fā)散器擠制的纖維束。然后使擠制的纖維束干燥。在干燥后，松解劑添加到該擠制的纖維中，以形成纖維結(jié)構(gòu)。


圖1表示利用直筒式分散器制備纖維束的工藝的工藝流程示意圖；圖2表示圖1所示的直筒式分散器的切開狀態(tài)下的透視圖；圖3表示利用一對(duì)串聯(lián)的BIVIS直筒式分散器制備纖維束的工藝的替代的工藝流程示意圖；圖4表示適合制備纖維束的BIVIS直筒式分散器的截面圖；圖5表示BIVIS直筒式分散器的反螺紋螺桿沿軸向的截面圖，它表示螺紋上切掉的槽口；圖6表示正螺紋螺桿的沿軸向的截面圖；圖7表示BIVIS分散器的反螺紋部段的截面圖，它表示水懸浮液的流動(dòng)；圖8表示流動(dòng)性指數(shù)；以及圖9表示粘結(jié)性指數(shù)。
定義如這里使用，術(shù)語(yǔ)“流動(dòng)性”和其它類似術(shù)語(yǔ)通常意見描述物體、材料、結(jié)構(gòu)、顆?；蝾愃莆镯憫?yīng)重力和其它外部施加力而移動(dòng)或流動(dòng)的能力。
對(duì)于“顆?！保霸S多顆?！保凹?xì)?！?，“許多細(xì)?！焙皖愃莆?，它指通常呈離散單元形式的材料。顆?？砂ㄐ×?，粉塵，粉末或小球。這樣，顆?？删哂腥魏嗡栊螤睿缌⒎襟w，桿狀，多面體，球形或半球形，圓形或半圓形，角形，不規(guī)則形等。具有大的最大尺寸/最小尺寸比率的形狀，例如針狀，薄片和纖維，也打算應(yīng)用于此。“顆?！被颉凹?xì)?！钡氖褂眠€描述了包括多于一個(gè)顆粒、細(xì)?；蝾愃莆锏哪蹐F(tuán)。
術(shù)語(yǔ)“纖維”或“纖維狀”在此用來指該細(xì)粒材料的長(zhǎng)度與直徑比大于約10的細(xì)粒材料。相反，“非纖維”或“非纖維狀”材料指細(xì)粒材料的長(zhǎng)度與直徑比小于或等于約10的細(xì)粒材料。
如這里使用的，術(shù)語(yǔ)“纖維束”指本質(zhì)上包含纏結(jié)纖維的通常細(xì)粒材料。這里，纖維束通常還包括在形成纖維束的纏結(jié)纖維之間纖維束的結(jié)構(gòu)內(nèi)的毛細(xì)管或空隙。纖維束還被稱為本領(lǐng)域所公知的其它術(shù)語(yǔ)，例如“纖維虱卵”或“纖維薄片”。
如這里使用的，短語(yǔ)“不包括松解劑的其它基本上類似纖維結(jié)構(gòu)”和其它類似短語(yǔ)意在指與根據(jù)本發(fā)明制備的纖維結(jié)構(gòu)相比，利用基本上類似的材料和基本上類似的過程制備的對(duì)比纖維結(jié)構(gòu)，只是該對(duì)比纖維結(jié)構(gòu)不包括或者不是用這里所述的松解劑中的其中一種制成。與根據(jù)本發(fā)明制備的纖維結(jié)構(gòu)相比，其它基本上類似的纖維結(jié)構(gòu)由于不包括松解劑，因而通常不能表現(xiàn)出如所述的處理復(fù)雜流體的理想的改進(jìn)的功效。
如這里所使用的，短語(yǔ)“復(fù)雜流體”描述了一種流體，該流體通常特征在于它是包括具有通常非均質(zhì)的物理和/或化學(xué)特性的特定組分的粘彈性混合物。特定組分的非均質(zhì)特性對(duì)材料在處理復(fù)雜流體如血、月經(jīng)、疏松性排便、鼻涕和類似物的功效提出了挑戰(zhàn)。與復(fù)雜流體相反，簡(jiǎn)單流體例如尿、生理鹽水、水和類似物通常特征在于它是牛頓學(xué)說性質(zhì)的，且包括一種或多種具有一般為均質(zhì)的物理和/或化學(xué)特性的組分。由于具有均質(zhì)特性，簡(jiǎn)單流體的一種或多種組分在吸收和吸附期間基本上起類似的作用。
盡管復(fù)雜流體通常特征在于它包括具有非均質(zhì)特性的特定組分，復(fù)雜流體的每種特定組分通常具有均質(zhì)特性?？紤]例如一種假定的復(fù)雜流體具有三種特定組分紅血球，血蛋白分子和水分子。在檢驗(yàn)時(shí)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)通常非均質(zhì)的特性很容易地辨別這三種特定組分中的每一個(gè)。而且，當(dāng)檢驗(yàn)一種具體的特定組分例如紅血球組分時(shí)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以很容易地認(rèn)識(shí)到紅血球的通常均質(zhì)的特性。
術(shù)語(yǔ)“表面”及其復(fù)數(shù)形式一般在這里指物體、材料、結(jié)構(gòu)、顆粒或類似物的外或最頂部邊界。
如這里所使用的，短語(yǔ)“吸收制品”指吸收和存留體液的裝置，更具體的是指置于緊貼或靠近皮膚以吸收和存留身體排出的各種流體的裝置。術(shù)語(yǔ)“一次性的”在這里用來描述吸收制品在僅使用一次后不打算洗滌或恢復(fù)或重新用作吸收制品。這種一次性吸收制品的例子包括但不限于包括口罩產(chǎn)品、手術(shù)單、長(zhǎng)外衣和滅菌包裝在內(nèi)的與健康護(hù)理有關(guān)的產(chǎn)品；個(gè)人護(hù)理吸收產(chǎn)品例如女用衛(wèi)生產(chǎn)品(例如衛(wèi)生墊，內(nèi)褲襯里和類似物)、尿布、訓(xùn)練褲、失禁產(chǎn)品和類似物；以及面巾紙。
一次性吸收制品例如許多個(gè)人護(hù)理吸收產(chǎn)品，通常包括可透過流體頂片，與頂片連接的不可透過液體的背片和布置在頂片與背片之間的吸收芯。一次性吸收制品及其部件包括頂片、背片、吸收芯和這些部件的任何單獨(dú)的層，該一次性吸收制品及其部件通常具有面向身體的表面和面向衣服的表面。如這里所使用的，“面向身體的表面”指打算朝向穿用者的身體穿著或置于鄰接穿用者身體的制品或部件的表面，而“面向衣服的表面”是在相反側(cè)上，并打算當(dāng)穿著一次性吸收制品時(shí)朝向穿用者內(nèi)衣穿著或置于鄰接穿用者內(nèi)衣。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多材料適合用作頂片和背片的材料。適合用作頂片的材料的例子是可透液材料，例如基重在約15至約25克/平方米之間的紡粘聚丙烯或聚乙烯。適合用作背片的材料的例子是可透液材料例如聚烯烴薄膜，以及可透蒸氣材料，例如微孔聚烯烴薄膜。
根據(jù)本發(fā)明制備的纖維結(jié)構(gòu)可用于呈吸收結(jié)構(gòu)形式的一次性吸收制品。這種吸收結(jié)構(gòu)可布置在可透液頂片和與該頂片連接的背片之間。在這種情況下的吸收結(jié)構(gòu)可包括纖維母體，纖維結(jié)構(gòu)散布在該母體中，因此纖維母體約束或夾裹該纖維結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明制備的纖維結(jié)構(gòu)還可以與上述明顯不同的方式用于一次性吸收制品中。例如，吸收制品可構(gòu)造成基本上包括布置在可透過流體的頂片和與該頂片連接的不可透液的背片之間的若干纖維結(jié)構(gòu)。當(dāng)以這種方式使用時(shí)，相信根據(jù)本發(fā)明制備的纖維結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性允許這里描述的一次性吸收制品對(duì)外力，例如通常由穿著衛(wèi)生墊或內(nèi)褲襯里的女人體所施加的外力作出響應(yīng)。為了對(duì)施加的該外力作出響應(yīng)，還希望根據(jù)本發(fā)明制備的纖維結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性呈現(xiàn)基本上與不包括松解劑的另一種基本上類似的纖維結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性類似。最好，根據(jù)本發(fā)明制備的纖維結(jié)構(gòu)顯示出在0和約7之間的流動(dòng)性指數(shù)；另一種形式，在0和約6之間；另一種形式，在約1.5和約6之間；最后，另一種形式，在約3.5和約5.5之間。
應(yīng)注意到這里所述的一次性吸收制品可包括一種或多種類型的纖維結(jié)構(gòu)的混合物，或至少一種類型的纖維結(jié)構(gòu)和至少另一種細(xì)粒材料的混合物。例如，一次性吸收制品可包括由一種或多種類型的適當(dāng)?shù)牟牧现瞥傻牡谝环N類型的纖維結(jié)構(gòu)，以及由與包含在第一種類型的纖維結(jié)構(gòu)內(nèi)的材料不同的一種或多種類型的適當(dāng)?shù)牟牧现瞥傻牡诙N類型的纖維結(jié)構(gòu)。另外，一次性吸收制品可包括至少一種類型的纖維結(jié)構(gòu)和至少另一種細(xì)粒材料例如超吸收材料的混合物。
如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“當(dāng)量粒徑”和其它類似的術(shù)語(yǔ)是假定顆粒是球形，顆粒的當(dāng)量直徑的量度。當(dāng)量粒徑可根據(jù)ASTM試驗(yàn)方法D-1921通過篩分顆粒樣品來量化。另一種形式，對(duì)于單個(gè)顆粒的當(dāng)量粒徑可通過圖象分析法確定，其中顆粒樣品放置在一塊玻璃板上，并拍下高分辨率照片。從顆粒的測(cè)量區(qū)域，假定顆粒的橫截面為圓形，可計(jì)算其當(dāng)量粒徑。適用于本發(fā)明的的纖維束理想的具有在約150至約1000微米之間的當(dāng)量粒徑；更理想的是，在約200至約850微米之間；最理想的是在約300至約600微米之間。
各種各樣的天然和合成纖維可用于制備適用于根據(jù)本發(fā)明制備的纖維結(jié)構(gòu)中的纖維束。例證性的纖維包括但不限于木和木產(chǎn)品，例如木漿纖維，纖維素或醋酸纖維素絮凝物，棉短絨絮凝物和類似物，無(wú)機(jī)纖維，合成纖維例如尼龍絮凝物，人造絲絮凝物，聚丙烯腈纖維，和類似物。還有可能使用一種或多種天然纖維的混合物，一種或多種合成纖維的混合物，或天然和合成纖維的結(jié)合。
適當(dāng)?shù)睦w維是本質(zhì)上可潤(rùn)濕的纖維。如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“可潤(rùn)濕的”指空氣中水的接觸角呈小于90°的纖維或材料。通常，在約0℃和約100℃之間的溫度下，適當(dāng)?shù)脑诩s室溫下，可潤(rùn)濕纖維指空氣中水的接觸角呈小于90°的纖維。
然而，還可使用不可潤(rùn)濕纖維。能夠通過適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚砝w維表面，以便使纖維表面或多或少可潤(rùn)濕。當(dāng)采用表面處理的纖維時(shí)，表面處理最好是牢固穩(wěn)定的；即，當(dāng)承受第一液體污損或接觸情況下，表面處理最好不會(huì)沖刷掉纖維表面。針對(duì)本發(fā)明的目的，經(jīng)過三次連續(xù)的接觸角測(cè)量且每次測(cè)量之間進(jìn)行干燥，當(dāng)大部分纖維表現(xiàn)出空氣中水的接觸角小于90°時(shí)，對(duì)通常不可潤(rùn)濕的纖維的表面處理將被認(rèn)為是牢固穩(wěn)定的。即，相同的纖維接受三次單獨(dú)的接觸角測(cè)定，如果全部三次接觸角測(cè)定指出空氣中水的接觸角小于90°，則纖維的表面處理將被認(rèn)為是牢固穩(wěn)定的。如果不牢固穩(wěn)定，在第一次接觸角測(cè)量時(shí)，表面處理將傾向于沖刷掉纖維，這樣，使下面的纖維的不可潤(rùn)濕表面暴露，并使隨后的接觸角測(cè)量呈現(xiàn)大于90°。適當(dāng)?shù)臐駶?rùn)劑包括聚烷撐二醇，例如聚乙二醇。通常，濕潤(rùn)劑的用量比所處理的纖維的總重量的小約5％，最好，小約3％，更理想的是小約2％。
理想的是，至少纖維的表面，或者至少纖維束的表面用松解劑處理。松解劑通?？稍谏虡I(yè)上以漿添加劑購(gòu)到，該添加劑傾向于降低漿粕內(nèi)纖維與纖維間的接合，這樣增加柔度。適用于本發(fā)明的松解劑包括例如三元氨基化合物、四元氨基化合物和氧化胺。理想的松解劑攜帶微小正電荷，以便增強(qiáng)與帶負(fù)電荷的漿纖維的結(jié)合。適用于本發(fā)明的松解劑的特定的例子包括MacKernium 516Q(叔胺，市場(chǎng)上購(gòu)自MacIntyre Group Ltd.，24601 Governor’s Highway，UniversityPark，IL 60466美國(guó))和MacKernium KP(季胺，市場(chǎng)上購(gòu)自MacIntyreGroup Ltd.，24601 Governor’s Highway，University Park，IL 60466美國(guó))。盡管這里所描述的是實(shí)際上某種程度上是陽(yáng)離子的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員很容易認(rèn)識(shí)到傾向于減少漿粕內(nèi)的纖維與纖維間接合的松解劑實(shí)際上可以是陽(yáng)離子、陰離子或非離子。最好，松解劑存在的數(shù)量以重量百分比計(jì)占纖維束的干重為從約0.1％至約10％；更理想的是從約0.3％至約4％；最理想的是，從約0.5％至約2％。
本發(fā)明的纖維結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性還可以通過包含硅酮化合物、硅酮基化合物、抗靜電劑、軟化劑和類似物。適當(dāng)?shù)墓柰衔锏睦影ɑ诙拙酃柩跬楣捕嘣蓟瘜W(xué)性質(zhì)的硅酮烷氨基四元化合物；硅酮酯，包括磷酸酯；二甲聚硅氧烷苯硬脂酸脂(dimethiconolstearate)和二甲聚硅氧烷共多元醇同構(gòu)硬脂酸脂(dimethiconecopolyol isostearate)；具有聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚磺酸的硅酮共聚物；硅酮iethioniates；硅酮羧酸鹽；硅酮硫酸鹽；硅酮磺基丁二酸酯；兩性硅酮；硅酮三甲銨乙內(nèi)酯；和硅酮咪唑啉皮疹(quats)。
纖維束通常在制備纖維的工藝中例如在制漿法中自然產(chǎn)生，在該制漿法中部分經(jīng)過加工的纖維纏結(jié)。在漿樣品中存在的纖維束的數(shù)量例如可通過標(biāo)準(zhǔn)化TAPPI試驗(yàn)方法T 270 pm-88(臨時(shí)方法-1988)，“漿的薄片含量”來確定。然而，纖維束通常是不希望的，因?yàn)槔w維束在最終產(chǎn)品中通常表現(xiàn)或具備的特性與未纏結(jié)纖維所表現(xiàn)或具備的特性不同。例如，在造紙法中，纖維束通常是不希望的，因?yàn)?，纖維束通常導(dǎo)致紙的不良成形和不良表面平滑度。另外，纖維束基本上可減少吸收產(chǎn)品的吸收性、彈性和厚度。因此，在制漿工藝中存在的任何纖維束通常通過例如清潔、篩分或低濃度精練的方法從基本上未纏結(jié)的纖維中去除。這樣，當(dāng)纖維束用典型的纖維制備工藝去除時(shí)，它們可被收集。另一種形式，纖維束可直接通過例如混合或摻和方法充分使纖維纏結(jié)來制備。不考慮制備方法，纖維束可在或者干燥或者濕潤(rùn)的狀態(tài)下收集。如果在濕潤(rùn)狀態(tài)下收集，它可以在使用前最佳地使纖維束干燥。該干燥可通過任何許多公知的干燥方法來實(shí)現(xiàn)，該干燥方法包括例如空氣干燥、爐干燥，透氣干燥和類似方法。而且，處理纖維束以便充分地使纖維束分離是希望的或者必須的。
圖1表示適合制備所需的纖維束的方法的示意流程圖。圖中表示是待處理的供給紙28給送到高濃度制漿機(jī)29(型號(hào)為ST6C-W，BirdEscher Wyss，Mansfield，MA USA)，該制漿機(jī)中添加稀釋水30，以達(dá)到約15％的濃度。在從高濃度制漿機(jī)29泵送離開之前，水懸浮液還稀釋到約10％的濃度。然后，將水懸浮液給送到壓帶機(jī)40(Arus-Andritz帶壓濾機(jī)型號(hào)CPF 20英寸，Andritz-RuthnerInc.，Arlington，TX USA)，以便使?jié)舛仍黾又良s干重的35％。然后，生成的水懸浮液給送到分散器41，例如在圖2中詳細(xì)描述的分散器，以便使纖維形成所需的纖維束。蒸汽42有選擇地添加到分散器原料流中，以提高進(jìn)給材料的溫度。
初始給送到分散器中的的水懸浮液的入口溫度理想的是約為20℃或更大；更理想的是約為50℃或是大；最理想的是約為90℃或更大。初始給送到分散器中的的水懸浮液的入口濃度最好足夠高，以提供顯著的纖維與纖維接觸或作用，從而改變所處理的纖維的表面性質(zhì)。特別是，入口濃度可以是干重的至少約20％，理想的是從約20％至約50％；更理想的是從約25％至約45％；最理想的是從約30％至約40％。該濃度將主要由用來處理纖維的分散器的種類規(guī)定。對(duì)于一些旋轉(zhuǎn)直筒式分散器，例如，在濃度高于干重的約40％情況下，存在機(jī)器堵塞的危險(xiǎn)。對(duì)于其它類型的直筒式分散器，例如BIVIS直筒式分散器(市場(chǎng)上購(gòu)自Clextral Co.，F(xiàn)irminy Cedex，法國(guó))，在無(wú)堵塞的情況下可采用大于干重的約50％的濃度。對(duì)于所使用的特定的分散器來說，最好利用盡可能高的濃度。
在分散器中時(shí)，作用在水懸浮液上的能量還影響產(chǎn)生的纖維束的理想性質(zhì)。最好，施加的能量是至少約為90千瓦-小時(shí)/公噸懸浮液中干纖維(kWh/T)。然而，施加的能量范圍是高達(dá)約300kWh/T懸浮液中干纖維。通常，能量輸入的適當(dāng)?shù)姆秶诩s90至約300；理想的是在約95至約200；更理想的是在約100至約150；最理想的是在約110至約140千瓦-小時(shí)/公噸懸浮液中的干纖維。
擠制纖維束的出口濃度最好是以干重百分比計(jì)理想的是從約20至約75；更理想的是從約40至約60；最理想的是從約45至約55。擠制纖維束的出口溫度大于約50℃；理想的是大于約80℃；更理想的是從約90℃至約130℃；最理想的是從約110℃至約115℃。
考慮到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特征，適當(dāng)?shù)睦w維束通常具有在約30％至約70％之間的平均百分孔面積；理想的是，在約35％至約60％；更理想的是在約40％至約55％；最理想的是在約40％至約50％。根據(jù)本發(fā)明制備的纖維結(jié)構(gòu)的面積加權(quán)孔長(zhǎng)度還最好在約100至約250之間；更理想的是在約130至約210之間；最理想的是在約150至約190微米之間。除了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的前述特征外，適當(dāng)?shù)睦w維束具有在0至約10之間；理想的是在0至約8之間；更理想的是在0至約6之間；最理想的是在0至約5微米之間的孔間隔。
根據(jù)本發(fā)明制備的纖維結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)貞?yīng)能存留復(fù)雜流體。根據(jù)本發(fā)明制備的纖維結(jié)構(gòu)存留復(fù)雜流體的能力是纖維結(jié)構(gòu)處理復(fù)雜流體的功效的指示，并且在此被量化為復(fù)雜流體存留容量。復(fù)雜流體存留容量是在施加一個(gè)力后纖維結(jié)構(gòu)所存留的復(fù)雜流體的量化。計(jì)算復(fù)雜流體的存留量，單位是克/克存留容量。適當(dāng)?shù)?，根?jù)本發(fā)明制備的纖維結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜流體存留容量，下面將對(duì)其進(jìn)一步限定，它比不包括松解劑的其它基本上類似的纖維結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的復(fù)雜流體存留容量大在約20％和約40％之間；另一種形式，在約20％和約38％之間；最后，另一種形式，在約20％和約26％之間。
在分散器內(nèi)對(duì)纖維加工例如剪切和壓縮時(shí)，除了與用來處理纖維的分散器的表面摩擦或剪切接觸外，必須使纖維通過摩擦或剪切而承受纖維對(duì)纖維的實(shí)質(zhì)接觸。使纖維壓入本身內(nèi)的部分壓縮也是理想的，以增強(qiáng)或擴(kuò)大纖維的摩擦或剪切的效果。所需的纖維與纖維的接觸部分的特征在于具有較高的體積與工作表面積比率的設(shè)備增加纖維與纖維接觸的可能性。為此目的的工作表面定義為與經(jīng)過的大部分纖維接觸的分散器的表面。例如，盤狀分散器具有很低的體積與工作表面積之比(約0.05厘米)，因?yàn)樵谙鄬?duì)的旋轉(zhuǎn)盤(工作表面)之間具有較小的體積或空間。該裝置主要通過工作表面和纖維之間的接觸加工纖維。然而，特別適合本發(fā)明目的的分散器，例如各種類型的直筒式分散器，具有很高的體積與工作表面積比。該體積與工作表面積之比可以是約1厘米或更大，理想的是約3厘米或更大，更理想的是，從約5至約10厘米。這些比率的數(shù)量級(jí)比盤狀分散器的數(shù)量級(jí)大。
一旦纖維束在其潮濕狀態(tài)下擠出，理想的是在干燥期間，或者直到它們充分干燥，以努力減少在纖維束之間形成氫鍵的可能性，將它們攪動(dòng)并保持松散狀態(tài)。利用本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所公知的原理，任何數(shù)量的商業(yè)干燥器、流化床系統(tǒng)和高剪力干燥器適合干燥纖維束的目的。適當(dāng)?shù)兀w維束一旦干燥，它們基本上沒有多個(gè)纖維束的團(tuán)。這樣，在干燥期間進(jìn)行一些形式的攪動(dòng)通常是希望的。在干燥后的攪動(dòng)以便破碎團(tuán)是不希望的。
在分散之前，在分散過程中，或在分散過程后，松解劑可設(shè)置在供給裝置內(nèi)。如果在分散過程后，松解劑可在干燥前、干燥期間或干燥后供給纖維束。以純的形式或水溶液的松解劑可均勻或不均勻施加給纖維表面或纖維束表面的全部或部分。通過噴射，通過與濕潤(rùn)的表面接觸，通過使細(xì)流滴入纖維束的床內(nèi)或通過本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所公知的任何其它適當(dāng)?shù)氖┘臃椒ǎ墒┘铀山鈩?。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還可以很容易地認(rèn)識(shí)到其他化學(xué)添加劑例如調(diào)理劑、防靜電劑、軟化劑和類似物以與松解劑結(jié)合到纖維結(jié)構(gòu)中類似的方式結(jié)合到纖維結(jié)構(gòu)中。
在另一個(gè)過程的實(shí)施例中，利用兩步或多步驟的分散或攪合可實(shí)現(xiàn)將纖維轉(zhuǎn)換成纖維束。這樣，例如，在第一分散操作中硬木纖維或包括硬木纖維的漿基本上卷曲或形成纖維束。然后，分散的纖維或纖維束可干燥，隨后調(diào)節(jié)潮氣含量，以獲得干重百分比為至少約20％，例如從約20％至約30％的濃度。然后，纖維在適當(dāng)?shù)啬芰枯斎胂略俪惺芊稚?，以形成纖維束，接著該纖維束干燥。理論上不期望粘合，但人們相信在相同或不同的處理?xiàng)l件(即不同濃度，不同機(jī)械設(shè)備等)下，第二分散步驟可增加現(xiàn)有的理想性能或在任何生成的纖維結(jié)構(gòu)中引入新的所需的性能。另外，相信在第一分散步驟后，干燥或部分干燥，隨后再潮濕，第二分散步驟和最后的干燥還可用來增強(qiáng)現(xiàn)有的所需性能或在任何生成的纖維結(jié)構(gòu)中引入所需的新的性能。
在兩個(gè)或多個(gè)步驟中分散纖維束的另一個(gè)好處是第一化學(xué)制品可添加到第一分散步驟中，隨后在第二分散步驟中添加第二化學(xué)制品。當(dāng)兩種化學(xué)制品例如陰離子化合物和陽(yáng)離子化合物同時(shí)添加并起不希望的化學(xué)反應(yīng)時(shí)，這特別有幫助。例如，陰離子抗菌化合物和陽(yáng)離子濕強(qiáng)劑或松解劑可在獨(dú)立的分散步驟中添加。另一種形式，可添加兩種帶電荷化合物，它們通常相互影響或發(fā)生沉淀。
圖2表示如圖1所示的本發(fā)明的適用于處理纖維的設(shè)備的切開透視圖。特定的設(shè)備是直筒式分散器，型號(hào)為GR II，由Ing.S.Maule& C.S.p.A.，Torino，意大利制造。該設(shè)備具有約8.5厘米的體積與工作表面積之比。圖中所示是上圓筒殼體51和下圓筒殼體52，該上下圓筒殼體關(guān)閉時(shí)封閉住具有多個(gè)臂54的旋轉(zhuǎn)軸53。上圓筒殼體51包含兩排突出指55和三個(gè)視孔56。在上圓筒殼體51的一端是入口57。在旋轉(zhuǎn)軸53的入口端是用于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)58。在旋轉(zhuǎn)軸53的出口端是支承軸的支承殼體59。旋轉(zhuǎn)軸53的入口端包含螺旋喂送部分60，該螺旋喂送部分直接布置在入口下面，并用來迫使進(jìn)給材料經(jīng)過分散器。分散器的出口61包括具有杠桿63的鉸接折片62，當(dāng)分散器關(guān)閉時(shí)，該杠桿與安裝在上圓筒殼體51上的液壓空氣囊63接合。液壓空氣囊63提供對(duì)鉸接折片62旋轉(zhuǎn)的可控制的阻力，因此提供控制分散器內(nèi)的反壓力的裝置。增加反壓力會(huì)增加纖維加工度。在操作期間，突出的指與旋轉(zhuǎn)軸的臂相互交錯(cuò)，以便加工其之間的給送材料。
圖3表示采用一對(duì)BIVIS直筒式分散器的本發(fā)明的一個(gè)替代工藝的工藝流程示意圖。如圖所示，濃度約為50％的纖維漿供給螺旋給料器。螺旋給料器連續(xù)地向兩個(gè)串聯(lián)BIVIS直筒式分散器中的第一個(gè)計(jì)量供給纖維漿。每個(gè)BIVIS直筒式分散器通常具有三個(gè)或四個(gè)壓縮/膨脹區(qū)。蒸汽注入第一BIVIS直筒式分散器，以便使纖維的溫度提高到至少約100℃。將加工的漿轉(zhuǎn)送到在與第一分散器幾乎相同的條件下工作的第二BIVIS直筒式分散器。在一個(gè)替代的方法實(shí)施例中，第二BIVIS分散器可在與第一分散器不同的條件下操作。
圖4表示適合用于本發(fā)明的目的的雙螺桿BIVIS直筒式分散器的截面立視圖。圖中表示有入口71，短進(jìn)給螺桿72，正螺紋螺桿73，74，75和76，反螺紋螺桿77，78，79和80，出口81，注射口82，83，84和85，可選的抽取口86，87，88和89，以及熱電偶90。在操作中，纖維漿經(jīng)過入口71進(jìn)入BIVIS內(nèi)。然后，纖維漿遇到短進(jìn)給螺桿72，該進(jìn)給螺桿72用來將纖維漿引入第一加工區(qū)域。該加工區(qū)域由密封在筒內(nèi)的一對(duì)略微重疊的螺桿組成，在螺桿的螺紋和筒壁之間具有小于1毫米的間隙。雙螺桿在相同的方向上并幾乎以相同的速度旋轉(zhuǎn)。軸旋轉(zhuǎn)從而將纖維漿軸向經(jīng)過機(jī)器輸送。在機(jī)器內(nèi)纖維性能變化的關(guān)鍵是反螺紋螺桿部分，該反螺紋螺桿部分具有在螺紋內(nèi)機(jī)加工形成的小的狹槽，并沿兩個(gè)螺桿的長(zhǎng)度周期性地布置。這些反螺紋部分用來使經(jīng)過機(jī)器的纖維流反向，從而將反壓力作用于纖維漿。這樣，臺(tái)座向前軸向移動(dòng)直到它遇到反壓力區(qū)域。在該區(qū)域形成壓力，但由于在反螺紋中的狹槽，后面的壓力比前面的壓力大。以這種方式，臺(tái)座被迫經(jīng)過狹槽，在此它遭遇螺桿的下一個(gè)(較小的壓力)正螺紋部分。理論上該壓縮/膨脹作用還增強(qiáng)了纖維性能的改變。通常，BIVIS直筒式分散器設(shè)立以包括三個(gè)或四個(gè)加工區(qū)域。注射口用來向每個(gè)單獨(dú)的加工區(qū)域注射松解劑或其它化學(xué)制品。如果需要，與每個(gè)加工區(qū)域相關(guān)的抽取口可用來抽取液體。盡管沒有測(cè)量，BIVIS直筒式分散器的體積與工作表面積之比相信略小于Maule直筒式分散器的該比率。
圖5表示圖4所示的設(shè)備的雙螺桿的反螺紋部分的軸向視圖。圖中所示的是螺桿92，93，每個(gè)螺桿具有從其螺紋向外機(jī)加工的狹槽94。如圖所示，每個(gè)螺桿的螺紋疊置。
圖6表示圖4所示的設(shè)備的的雙螺桿的正螺紋部分的軸向視圖，它表示螺桿螺紋95，96的疊加。
圖7表示圖4所示的設(shè)備的加工區(qū)域的放大的截面視圖，它表示上游正螺紋螺桿部分“A”，反螺紋螺桿部分“B”和下游正螺紋螺桿部分“C”。圖7還用來圖示經(jīng)過反螺紋螺桿部分的纖維漿的流動(dòng)(由箭頭表示)。
盡管本發(fā)明參考直筒式分散器作了詳細(xì)的描述，但使用其它分散器也是可能的。例如，有可能使用盤狀分散器，攪合機(jī)或其它類似的設(shè)備。
試驗(yàn)方法吸入速率和再濕試驗(yàn)方法如所使用的，吸入速率和再濕試驗(yàn)方法測(cè)量材料的至少下列兩個(gè)特征1.吸入速率—時(shí)間量，以秒計(jì)，它采用公知量的材料以吸入公知量流體的多次污損物；和2.再濕—流體量，以克計(jì)，它是當(dāng)吸墨水紙放在材料的頂部且公知的壓力作用預(yù)定的時(shí)間段時(shí)從材料中釋放的流體量。
根據(jù)該方法，試驗(yàn)包括利用秒表來測(cè)定時(shí)間量，以秒計(jì)，需要20毫升材料以吸入多個(gè)流體污損物(1或2毫升)。Harvard注射泵經(jīng)編程控制以便在20毫升吸收材料上分配2毫升流體，此時(shí)秒表同時(shí)啟動(dòng)。當(dāng)2毫升流體吸入材料內(nèi)時(shí)，秒表停止。然后分配2毫升第二污損物并計(jì)時(shí)。第二污損物后伴隨第三污損物，第三次含1毫升，它也計(jì)時(shí)。這產(chǎn)生共5毫升和三次污損。在將預(yù)稱重吸墨水紙放到20毫升材料上并施加0.5psi壓力達(dá)60秒之前，從吸入第三污損物開始等待約60秒。在60秒后，吸墨水紙?jiān)俜Q重，且以克計(jì)的由吸墨水紙吸入的流體被認(rèn)為是再濕量。試驗(yàn)通常在TAPPI標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行。
設(shè)備和材料●Harvard設(shè)備可編程注射泵，型號(hào)44，商業(yè)上購(gòu)自HarvardApparatus，South Natick，MA 01760美國(guó)。
●在這種情況下的流體僅是為了舉例而不是為了限制，該流體是人工月經(jīng)(模擬物)，它在授予Achter等人的1999年3月16日公開的5883231號(hào)美國(guó)專利中公開，該專利公開內(nèi)容在此提供作為參考，所述公開內(nèi)容與本發(fā)明的說明書是一致的(即不矛盾的)。在美國(guó)專利5883231中公開并要求保護(hù)的模擬物商業(yè)上購(gòu)自CocalicoBiologicals，Inc.，449 Stevens Rd.，P.O.Box 265，Reamstown，PA 17567 USA。
●一次性塑料稱重船，它商業(yè)上購(gòu)自NCL，Wisconsin，Inc.，Birnamwood，WI 54414美國(guó)，零件號(hào)碼W-D 80055。
●60cc一次性注射器，商業(yè)上購(gòu)自Becton Dickinson，F(xiàn)ranklinLakes，NJ 07417美國(guó)；Tygon管，尺寸16，具有0.12英寸內(nèi)徑，零件號(hào)碼6409-16，商業(yè)上購(gòu)自Cole-Parmer Instrument Company，Chicago，IL 60648美國(guó)；和1/8英寸外徑軟管，尖端尺寸，零件號(hào)碼R-3603和市場(chǎng)上也購(gòu)自Cole-Parmer Instrument Company。
●5.5cm吸墨水紙，商業(yè)上購(gòu)自VWR Scientific Products，1145Conwell Ave.，Willard，OH 44890美國(guó)，目錄號(hào)28310-015。
●重量，通過取100毫升Pyrex耐熱玻璃燒杯并填滿任何適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)至717.5克，以獲得0.5psi荷載從而稱重。
●天平，讀數(shù)至0.001克(注意標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為NIST可追蹤的，并應(yīng)以適于確保精度的頻率重新證實(shí))。
●秒表，可讀至0.1秒(注意秒表應(yīng)為NIST可追蹤的)。
●可讀至20毫升的量筒。
●純凈的丙烯酸板(其尺寸足以支承在一次性塑料稱重船的頂部上)，幾乎在其中心鉆有一個(gè)孔以便插入Tygon管。
樣品制備將模擬物從冷卻單元取走，放在旋轉(zhuǎn)器上，然后輕輕地轉(zhuǎn)動(dòng)約30分，以便完全地使內(nèi)容物混合，并使模擬物達(dá)到室溫。
量筒放在天平上，并稱皮重。20毫升材料加入量筒中。將量筒從天平上取下。量筒的底輕輕地敲打試驗(yàn)室工作臺(tái)的頂面或類似硬表面約10次，以產(chǎn)生沉淀。目視檢查以確保在量筒內(nèi)存在20毫升材料。20毫升材料灌注進(jìn)入稱重船中，材料逐漸齊平。
將Harvard注射泵設(shè)定至程序模式。注入率設(shè)定至12毫升/分，目標(biāo)體積設(shè)定為2毫升。直徑設(shè)定至正確的注射器尺寸。使Harvard注射泵填滿約60毫升的模擬物。
試驗(yàn)方法的步驟如下1.Tygon管的一端插入丙烯酸板內(nèi)的孔中。
2.將丙烯酸板放在包含20毫升吸收材料的稱重船上。Tygon管應(yīng)放置在幾乎材料的中心上。
3.同時(shí)啟動(dòng)秒表，開始分配第一個(gè)2毫升模擬物污損。
4.當(dāng)模擬物由材料吸走時(shí)停止秒表。秒表上的讀數(shù)被記錄為以秒計(jì)的“污損1”。在五分鐘內(nèi)，在模擬物沒有被待試驗(yàn)的材料吸走時(shí)(即模擬物留在材料的頂面上)的情況下，停止試驗(yàn)并記錄300+秒。
5.同時(shí)啟動(dòng)秒表，并開始分配第二2毫升模擬物污損。
6.當(dāng)模擬物由材料吸走時(shí)停止秒表。秒表上的讀數(shù)被記錄為以秒計(jì)的“污損2”。在五分鐘內(nèi)，在模擬物沒有被待試驗(yàn)的材料吸走時(shí)(即模擬物留在材料的頂面上)的情況下，停止試驗(yàn)并記錄300+秒。
7.同時(shí)啟動(dòng)秒表，并開始分配模擬物。然而，在這種情況下，在1毫升模擬物已經(jīng)分配后，使Harvard注射泵停止。
8.當(dāng)1毫升模擬物由材料吸走時(shí)停止秒表。秒表上的讀數(shù)記錄為以秒計(jì)的“污損3”。再一次，在五分鐘內(nèi)，如果模擬物沒有被待試驗(yàn)的材料吸走時(shí)(即模擬物留在材料的頂面上)，則停止試驗(yàn)并記錄300+秒。
9.在第三污損由材料吸走后等待60秒。
10.對(duì)兩張吸墨水紙稱量，并記錄該重量為“BP干”11.在步驟9中指明的60秒的末期，輕輕將吸墨水紙放在材料上，然后輕輕將0.5psi重量放在吸墨水紙上，并啟動(dòng)秒表。
12.在60秒后，去掉該重量并對(duì)吸墨水紙?jiān)俜Q重。吸墨水紙的該重量記錄為“BP濕”。
上述步驟3至12重復(fù)直到模擬物不再由材料吸走(即模擬物留在材料的頂面上，并在五分鐘內(nèi)不吸走)。
該試驗(yàn)方法的再濕部分的結(jié)果以克記錄并進(jìn)行如下計(jì)算(BP濕)-(BP干)＝再濕確定存留容量的方法如這里所使用的，確定存留容量的方法測(cè)量在已經(jīng)施加離心力后材料樣品所存留的試驗(yàn)流體的量。計(jì)算所存留的流體量得到克/克存留量。該試驗(yàn)通常在TAPPI標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行。當(dāng)試驗(yàn)流體是復(fù)雜流體例如血、月經(jīng)、人工月經(jīng)(模擬物)，疏松性排便，鼻涕和類似物時(shí)，材料的存留容量有時(shí)被稱為復(fù)雜流體存留容量(CFRC)。
通常，根據(jù)該方法的試驗(yàn)如下進(jìn)行，即將0.5克材料樣品放進(jìn)改進(jìn)的筒中，使材料樣品暴露于理想流體達(dá)60分，然后將筒放進(jìn)離心機(jī)中，以去除多余的流體。計(jì)算其結(jié)果以獲得每克材料樣品所存留的流體克數(shù)。
設(shè)備和材料●人工月經(jīng)流體(模擬物)，在授予Achter等人的1999年3月16日公布的5883231號(hào)美國(guó)專利中公開。在美國(guó)專利5883231中公開并要求保護(hù)的模擬物商業(yè)上購(gòu)自Cocalico Biologicals，Inc.，449 Stevens Rd.，P.O.Box 265，Reamstown，PA 17567美國(guó)。
●Sorvall RT 6000D離心機(jī)，商業(yè)上購(gòu)自Global MedicalInstrumentation，Inc.，3874 Bridgewater Dr.，St.Paul，MN 55123美國(guó)。
●四個(gè)200毫升，螺旋頂部離心瓶，商業(yè)上購(gòu)自InternationalEquipment Co.，300 Second Ave.，Needham Heights，MA 02494美國(guó)●天平，讀數(shù)至0.001克(注意標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為NIST可追蹤的，并應(yīng)以適于確保精度的頻率重新證實(shí))。
●四個(gè)50毫升Pyrex耐熱玻璃燒杯。
●試驗(yàn)室計(jì)時(shí)器，60分鐘容量，可讀數(shù)至1秒，商業(yè)上購(gòu)自VWRScientific Products，1145 Conwell Ave.，Willard，OH 44890美國(guó)。
●四個(gè)改進(jìn)的Lexan筒，9厘米高，3.1厘米ID，4.8厘米OD，具有與底連接的300孔/平方英寸篩。
●美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)30和50分離篩，8英寸直徑，2英寸高，商業(yè)上購(gòu)自VWR Scientific Products，1145 Conwell Ave.，Willard，OH 44890美國(guó)，目錄號(hào)分別為57334-456和57334-464。
●不銹鋼篩，每英寸4孔或足夠的開口空間以允許模擬物排出。
樣品制備
通過利用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)30和50分離篩來把樣品分離成300至600微米尺寸，從而制備材料樣品。當(dāng)制備材料的一個(gè)或多個(gè)樣品時(shí)，將材料的分離過的樣品存儲(chǔ)在一個(gè)密封的基本上氣密的容器中，以供使用。改進(jìn)的筒放在天平上，稱皮重。將0.5克±0.005克分離過的樣品放進(jìn)其中一個(gè)改進(jìn)的筒中。記錄該重量作為樣品重量。包含材料樣品的改進(jìn)的筒經(jīng)稱重，該重量記錄為干筒重。根據(jù)前述步驟將附加的材料樣品放進(jìn)三個(gè)剩余的改進(jìn)的筒中。
模擬物從冷卻單元中取出，放在旋轉(zhuǎn)器上，然后輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)約30分鐘，以便完全混合其內(nèi)容物，并使模擬物達(dá)到室溫。
試驗(yàn)方法的步驟如下1.將約10毫升模擬物放進(jìn)50毫升Pyrex耐熱玻璃燒杯中。
2.包含材料樣品的改進(jìn)的筒放進(jìn)50毫升Pyrex耐熱玻璃燒杯中。
3.將約15毫升模擬物灌入改進(jìn)的筒中。這確保材料樣品從上和下接近模擬物。
4.對(duì)于任何附加的材料樣品，如有需要重復(fù)步驟1至3。
5.在步驟4完成后，將計(jì)時(shí)器設(shè)定至60分鐘并啟動(dòng)。
6.在60分鐘結(jié)束時(shí)，改進(jìn)的筒從Pyrex耐熱玻璃燒杯中取出，并放在不銹鋼篩上達(dá)60秒。
7.在60秒結(jié)束時(shí)，改進(jìn)的筒從不銹鋼篩上取出，并放在200毫升離心瓶上。
8.離心瓶放在以1200rpm旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)上3分鐘。
9.在3分鐘后，改進(jìn)的筒從離心瓶取出，對(duì)包含材料樣品的改進(jìn)的筒稱重。該重量記錄為濕筒重。
然后，每個(gè)吸收物樣品的復(fù)雜流體存留容量(“CFRC”)根據(jù)下列公式計(jì)算[(濕筒重-干筒重)-產(chǎn)品重量]/(產(chǎn)品重量)它記錄在任何下列例子中，存留容量是兩個(gè)樣品(即n＝2)的平均值。
例子下列例子描述了本發(fā)明的不同的實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，考慮到這里所述的本發(fā)明的說明書或?qū)嵺`，在限定的范圍內(nèi)的其它實(shí)施例也是顯而易見的。希望說明書與例子都僅是考慮示例性的，而本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)由實(shí)例后的權(quán)利要求書限定。
例1該例子表示利用BIVIS分散器(型號(hào)BC-45，商業(yè)上購(gòu)自ClextralCo.，F(xiàn)irminy Cedex，F(xiàn)rance)制備纖維束。將Bahia Sul桉木漿粕片供給制漿機(jī)(中間濃度制漿機(jī)，型號(hào)01R，Cellwood GrubbensAB，瑞典)，添加稀釋水以達(dá)到約6％的濃度。漿粕在制漿機(jī)內(nèi)處理約30分鐘。添加和不添加松解劑來進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)于添加松解劑試驗(yàn)來說，在漿粕片給送到制漿機(jī)內(nèi)后，松解劑添加約5分鐘。在制漿的后期，漿進(jìn)一步稀釋到約4.5％的濃度，并通過制漿機(jī)抽吸泵泵送到具有運(yùn)行的攪拌器的卸料池。BIVIS貯罐輸送泵設(shè)定到再循環(huán)模式。壓帶機(jī)(連續(xù)壓帶機(jī)，型號(hào)為CPF 0.5米，P3，Andritz-Ruthher，Inc.，Arlington，TX，美國(guó))用來使?jié){脫水。一旦啟動(dòng)，BIVIS貯罐輸送泵的進(jìn)給閥打開，而回路循環(huán)閥關(guān)閉。壓帶機(jī)的結(jié)構(gòu)用于提供約2.5厘米厚的排放團(tuán)。排放濃度約為32％。排放團(tuán)由壓帶機(jī)的端部的破碎螺桿破碎，然后由螺桿傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)紹IVIS分散器的進(jìn)料斗。
漿進(jìn)一步由進(jìn)料斗的底部中的雙進(jìn)給螺桿系統(tǒng)分解。分解的漿供給到BIVIS進(jìn)給螺桿并直接進(jìn)入BIVIS分散器。BIVIS分散器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是共旋轉(zhuǎn)雙直筒式分散器，它具有可互換螺桿元件，以便使?jié){沿分散器軸向傳輸。采用的螺桿元件具有半月形狹槽(滑輪2)。存在反螺紋螺桿以便周期性地沿BIVIS分散器的長(zhǎng)度給漿引入反壓力。在該例子中使用三個(gè)工作區(qū)，每個(gè)區(qū)具有在下面表1中確定的螺桿外形。所有螺桿元件是單螺紋。
表1BIVIS區(qū) 元件號(hào)螺紋長(zhǎng)度齒距 狹槽寬度(mm)(mm) (mm)進(jìn)給1 正向100 +500進(jìn)給2 正向100 +5001 3 正向100 +3301 4 正向50 +2501 5 反向50 -1562 6 正向100 +3302 7 向 50 +2502 8 反向50 -1563 9 正向100 +3303 10向 50 +2503 11反向50 -156排放12正向100 +330排放13正向100 +330兩個(gè)抽取區(qū)用于所有操作。制漿機(jī)底部篩板安裝在1區(qū)和2區(qū)。水和漿微粒從這些區(qū)中抽取。
對(duì)于所有樣品，嘗試將能量輸入控制在一組操作中到低至中間的水平，在另一組操作中到較高的能量輸入水平。記錄溫度。最大溫度通常和能量輸入直接相關(guān)，但當(dāng)時(shí)間消逝時(shí)，最大溫度傾向于向區(qū)域1移動(dòng)。這些因素的適當(dāng)范圍在下表2中提供。
表2參數(shù)范圍比能(KW-h/T)90至218出口濃度(％)46至55最大溫度(℃)99至116在該例子中采用的松解劑是MacKernium 516Q-60(叔胺，商業(yè)上購(gòu)自MacIntyre Group Ltd.，24601 Governor’Highway，University Park，IL 60466 USA)，它以每公噸2.78kg(6.15磅)的劑量添加。
根據(jù)該例子制備的纖維結(jié)構(gòu)在約43℃下整晚用爐烘干。
例子2該例子表示利用Maule分散器(GR II，Ing.S.Maule &C.S.p.A.，Torino，Italy)制備纖維束。約800kg Bahia Sul漂白桉樹牛皮紙漿給送到高濃度制漿機(jī)(型號(hào)ST-C-W，Voith-SulzerPaperTech，以前的Sulzer Escher-Wyss Gmbh，Ravensburg，西德)并添加稀釋水，以達(dá)到在約12％至約15％的濃度。漿在制漿機(jī)內(nèi)處理約30分鐘。在制漿的末期，漿還稀釋至約4％的濃度，并通過制漿機(jī)抽吸泵泵送到具有攪拌機(jī)運(yùn)行的卸料池。然后，該漿以約4％的濃度泵送給洗滌器(雙接口脫水器，型號(hào)200，Black Clawson Co.，Middletown，OH美國(guó))，在此它脫水至約12％的濃度，并由螺旋給料器給送到壓帶機(jī)的壓頭箱(連續(xù)壓帶機(jī)，型號(hào)CPF 0.5米，P3，Andritz-Ruthner，Inc.，Arlington，TX USA)。
該漿以約35％的濃度從壓帶機(jī)排放到壓帶機(jī)的端部的破碎螺桿，然后通過加熱螺桿輸送到Maule分散器，以提高入口溫度至約80℃。Maule分散器出口溫度達(dá)到約100℃。輸入分散器內(nèi)的目標(biāo)能量約為98KW-h/Ton(5.5馬力-日/噸)。
除以下之外，利用在該例子中提出的程序進(jìn)行另一個(gè)試驗(yàn)分散器的出口門關(guān)閉，分散器在約48rpm的轉(zhuǎn)子速度下操作約10分鐘。這導(dǎo)致較高的能量輸入至漿中，從而使纖維束更小，較少的纖維從纖維束的表面突出。
例子3由Aracruz，Inc.提供的漂白牛皮紙桉樹漿供給高濃度的制漿機(jī)(型號(hào)為ST-C-W，Voith-Sulzer PaperTech)，并添加稀釋水，以達(dá)到約12％至約15％的濃度。該漿在制漿機(jī)內(nèi)處理約30分鐘。然后加和不加松解劑進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)于用松解劑的試驗(yàn)，在漿給送到高濃度制漿機(jī)內(nèi)之后，松解劑(在這種情況下是MacKernium 516Q-60)以等于約2.78kg/公噸的量添加約10分鐘。在制漿的末期，漿還稀釋至約4％的濃度，并通過制漿機(jī)抽吸泵泵送到具有攪拌機(jī)運(yùn)行的卸料池。然后，該漿以約4％的濃度泵送給洗滌器(雙接口脫水器，型號(hào)200，Black Clawson Co.，Middletown，OH美國(guó))，在此它脫水至約12％的濃度，并由螺旋給料器給送到壓帶機(jī)的壓頭箱(連續(xù)壓帶機(jī)，型號(hào)CPF 0.5米，P3，Andritz-Ruthner，Inc.，Arlington，TX美國(guó))。該漿以約35％的濃度從壓帶機(jī)排放到壓帶機(jī)的端部的破碎螺桿，然后通過加熱螺桿輸送到Maule分散器(GR II，Ing.S.Maule& C.S.p.A.，Torino，Italy)，以提高入口溫度至約80℃。輸入分散器內(nèi)的目標(biāo)能量約為98KW-h/Ton(約5.5馬力-日/噸)。Maule出口溫度達(dá)到約100℃。纖維束在約43℃整晚用爐干燥。纖維束過濾至如下面表3確定的不同尺寸顆粒。在不同粒徑下的百分產(chǎn)率表示當(dāng)與不包括松解劑(即非松解的)的其它基本上類似的纖維結(jié)構(gòu)相比時(shí)包括松解劑(即松解的)纖維結(jié)構(gòu)之間的顯著差別。令人驚奇的是，當(dāng)給漿添加松解劑時(shí)，在約300至約600微米之間的粒徑的百分產(chǎn)率更高，該例子的纖維結(jié)構(gòu)的粒徑分布和百分產(chǎn)率在下表3中提供表3篩號(hào)碼粒徑 松解的吸收纖維結(jié)構(gòu) 非松解的吸收纖維結(jié)(微米)的每個(gè)篩的百分率 構(gòu)的每個(gè)篩的百分率(n＝4) (n＝4)20＞850 41 6330600-850 25 2050300-600 35 12平底盤＜300 31表4表示當(dāng)根據(jù)上述確定存留容量的方法測(cè)定并根據(jù)該例子制備的松解和非松解纖維結(jié)構(gòu)的復(fù)雜流體存留容量。松解劑的添加增加了復(fù)雜流體存留容量(CFRC)。假定理想的松解劑通常特征在于疏水，這是一個(gè)令人驚奇的結(jié)果。對(duì)比代碼是非松解的Weyerhaeuser NB416漿和松解的Weyerhaeuser NF405漿。以漿為基礎(chǔ)的材料通常具有降低了復(fù)雜流體存留容量的松解劑。
表4篩號(hào)粒徑 松解結(jié)構(gòu)的 非松解結(jié)構(gòu)的 松解與非松解相碼 (微米) CFRCCFRC 比CFRC的增加(g/g) (g/g) (％)原狀變化 2.3 1.4 4020＞8502.6 1.6 3830600-850 2.0 1.6 2050300-600 2.3 1.7 26NB416 --- --- 5.7 ---NB405 --- 3.9 --- ---如表4所示，與不包括松解劑的其它基本上類似的纖維結(jié)構(gòu)所呈現(xiàn)的復(fù)雜流體存留容量相比，根據(jù)本發(fā)明制備的纖維結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)至少要大幾乎20％的復(fù)雜流體存留容量；另一種形式，要大至少約26％；另一種形式，要大至少約38％；最后，另一種形式，要大至少約40％。
表5至9表示根據(jù)本發(fā)明制備的纖維結(jié)構(gòu)的吸入速率和再濕值。當(dāng)確定吸入速率和再濕值時(shí)，第三污損量是1毫升，而前兩個(gè)污損量使用了2毫升流體。下表也表示，平均來說，非松解纖維束具有比松解纖維結(jié)構(gòu)高的再濕值。松解纖維結(jié)構(gòu)(樣品J)的未過濾(即“原狀”)樣品與非松解纖維束(樣品K)的未過濾樣品比較。該比較結(jié)果在表5中表示。
表5樣品J樣品K污損1(s)29.6 26.5污損2(s)29.6 29.3污損3(s)17.3 15.1再濕值(g) 0.57 0.67松解纖維結(jié)構(gòu)(樣品L)的過濾(20篩)樣品與非松解纖維束(樣品M)的過濾(20篩)樣品比較。該比較結(jié)果在表6中表示。
表6樣品L 樣品M污損1(s) 28.030.3污損2(s) 28.630.7污損3(s) 14.918.8再濕值(g)0.670.77松解纖維結(jié)構(gòu)(樣品N)的過濾(30篩)樣品與非松解纖維束(樣品0)的過濾(30篩)樣品比較。該比較結(jié)果在表7中表示。
表7樣品N 樣O污損1(s) 28.128.0污損2(s) 30.529.4污損3(s) 17.715.9再濕值(g)0.850.59松解纖維結(jié)構(gòu)(樣品P)的過濾(50篩)樣品與非松解纖維束(樣品Q)的過濾(50篩)樣品比較。該比較結(jié)果在表8中表示。
表8樣品P 樣品Q污損1(s) 28.828.5污損2(s) 30.131.4污損3(s) 16.918.1再濕值(g)0.550.77松解纖維結(jié)構(gòu)(樣品R)的過濾(30-50篩)樣品與非松解纖維束(樣品S)的過濾(30-50篩)樣品比較。該比較結(jié)果在表9中表示。
表9樣品R 樣品S污損1(s) 29.029.2污損2(s) 33.230.6污損3(s) 19.616.5再濕值(g)0.920.62
例子4該例子表示松解劑的增加不會(huì)顯著影響纖維結(jié)構(gòu)的復(fù)雜流體存留容量(CFRC)。該例子的纖維結(jié)構(gòu)根據(jù)上述例子1所公開的方法制備。表10指出在三個(gè)不同水平上施加松解劑(MacKernium 516Q-60)的這些吸收纖維結(jié)構(gòu)的復(fù)雜流體存留容量(CFRC)。吸收纖維束在約43℃整晚用爐干燥。松解劑的增加看起來不會(huì)顯著降低纖維束的存留容量。
表10粒徑(微米) 添加的松解劑的量(kg/公噸漿) CFRC(g/g)300-850 0.68 1.6300-850 2.78 1.2300-850 4.54 1.6對(duì)比代碼，非松解的Weyerhaeuser NB416漿和松解的NF405漿進(jìn)行類似的試驗(yàn)，并分別產(chǎn)生5.7和3.9g/g的CFRC值。如所期望的，具有松解劑的基于漿的材料通常證實(shí)具有降低的CRFC值。
例子5為了數(shù)量上描述吸收纖維結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，需要橫截的纖維結(jié)構(gòu)的后向散射電子/高對(duì)比度(BSE/HICON)圖象，以便數(shù)量表示百分孔面積。由每個(gè)制造代碼的八至十個(gè)纖維結(jié)構(gòu)線性記錄到具有雙面帶的索引卡上。第二件雙面帶放在纖維結(jié)構(gòu)上以便將其裝入囊中。將該組件投入液態(tài)氮中，并沿具有TEFLON涂層的刀片的纖維結(jié)構(gòu)的中線切割。然后允許切割開的纖維結(jié)構(gòu)在安裝到SEM底座并用30nm金濺射涂膜之前達(dá)到室溫。所有切開部分反映出在配備有固體狀態(tài)環(huán)形反向散射電子檢測(cè)器的JEOL840上具有12mm的工作距離。該SEM在10kV下操作，聚光透鏡參數(shù)為1nA。記錄二次電子和合成的BSE圖象。
用于量化的BSE圖象記錄在POLAROID帶51高對(duì)比薄膜上。對(duì)于每個(gè)切開部分，對(duì)比度和亮度調(diào)節(jié)至預(yù)定的最小/最大波形信號(hào)，以產(chǎn)生接近二進(jìn)制映象。利用Quantimet 600 IA系統(tǒng)和下列名為“NITPORE1”的定制編寫的QUIPS程序，從橫截面的BSE/HICON圖象來獲得數(shù)據(jù)
<pre listing-type="program-listing"><Acquire(into Image0)SET FRAMES AND DETECT VOID SPACE AREASImage frame(x0，y0， Width 736，Height 574)Measure frame(x36，y35，Width 668，Height 537)Detect(whiter than 110，from Image0 into Binary0 delineated)IMAGE PROCESSINGBinary Edit[PAUSE](Accept from Binary0 to Binary1，nib Fill，width2)Binary Amend(Close from Binary1 to Binary2，cycles5，operator Disc，edgeerode on)Binary Identify(FillHoles from Binary2 to Binary3)Binary Amend(Open from Binary3 to Binary4，cycles2，operator Disc，edgeerode on)Binary Logical(C＝A XOR B；C Binary5，A Binary1，B Binary4)FIELD MEASUREMENTS AND HISTOGRAMMFLDIMAGE＝4Measure field(plane MFLDIMAGE，into FLDRESULTS(2))Selected parametersArea，Area％TOTAREA＝FLDRESULTS(1)MFLDIMAGE＝5Measure field(plane MFLDIMAGE，into FLDRESULTS(4)) Selected paramentersArea，Count，Area％，Count/AreaPOREAREA＝FLDRESULTS(1)PERCAREA＝POREAREA/TOTAREA*100TOTPERCAREA＝totpercarea+percareaCOUNT＝FLDRESULTS(4)TOTCOUNT＝TOTCOUNT+COUNTNUMFIELD＝NUMFIELD+1Field Histogram#1(Y Param Number，X Param PERCAREA，from 10.To 70.，linear，30 bins)Display Field Histogram Results(#1，horizontal，differential，bins+graph(Yaxis linear)，statistics) Data Window(740，416，540，605)INTERACTIVE DIALOGUEPauseTest(″IF YOU WANT TO CONTINUE，ENTER′1′.″)Input(CONTINUE)If(CONTINUE＝l) Goto BEGINEndifDATA OUTPUTSet Print Position(8mm，12mm)Print Results HeaderPrint(″Total Number of Fields＝″，no tab follows)Print(NUMFIELD，0 digits after ∵， no tab follows)Print LinePrint(″Average Percent Open Area(％)＝″，no tab follows)Print(TOTPERCAREA/NUMFIELD，2 digits after ∵，no tab follows)Print LinePrint(″Pore Count/Area＝″，no tab follows)Print(TOTCOUNT/(NUMFIELD*1000)，2 digits after∵，no tab follows)Print LinePrint LinePrint(″COUNT VS.％FIELD AREA″，tab follows) Print Line Print Field Histogram Results(#1，horizontal，differential，bins+graph(Y axis linear)，statistics) Set Image Position(left 94mm，top 159mm，right 181mm，bottom 227mm， Aspect＝Image Window，CaptionBottom Centre，″EXAMPLE IMAGE″) Grey Util(Print Image0) END]]></pre>分析用的可視構(gòu)造包括20毫米可調(diào)NIKON鏡頭(f/4)，SONY 3CCD攝象機(jī)，1/4英寸玻璃蓋板和77.3厘米極性位置的KREONITE大取景器。數(shù)據(jù)累積在9個(gè)投影區(qū)域。樣品5-M根據(jù)上述例子3中所公開的方法制備，同時(shí)樣品5-C根據(jù)上述例子1中所公開的方法并利用MacKernium516Q-60松解劑制備。
纖維結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征概括在表11至表13中。
表11樣品標(biāo)識(shí) 平均百分孔面積 標(biāo)準(zhǔn)偏差 每單位面積的孔數(shù)5-M 50.395.39 0.915-C 19.103.27 0.92表12樣品標(biāo)識(shí)面積加權(quán)孔長(zhǎng)度(μm) 標(biāo)準(zhǔn)偏差5-M 190.59 125.545-C 49.4136.04表13樣品標(biāo)識(shí)孔間隔(μm) 標(biāo)準(zhǔn)偏差5-M 4.06 0.685-C 10.631.36
當(dāng)利用MAULE分散器制造的纖維結(jié)構(gòu)與利用BIVIS分散器制造的纖維結(jié)構(gòu)相比時(shí)，數(shù)據(jù)顯示存在可測(cè)量的百分孔面積差(基于90％置信度)。與利用BIVIS分散器(樣品5-C并根據(jù)上述例子1中所公開的方法制造)制造的纖維結(jié)構(gòu)中內(nèi)部孔面積量相比，發(fā)現(xiàn)利用MAULE分散器(樣品5-M并根據(jù)上述例子3中所公開的方法制造)制造的纖維結(jié)構(gòu)擁有高兩倍的內(nèi)部孔面積量。然而，在利用相同的分散器制造的纖維結(jié)構(gòu)之間沒有觀察到存在令人滿意的明顯的差別。由BIVIS分散器制造的纖維結(jié)構(gòu)的面積加權(quán)孔長(zhǎng)度小于由MAULE分散器制造的纖維結(jié)構(gòu)的面積加權(quán)孔長(zhǎng)度的一半。(孔長(zhǎng)度數(shù)據(jù)是面積加權(quán)，以幫助計(jì)算大和很小的孔的貢獻(xiàn)差別)。由BIVIS分散器制造的纖維結(jié)構(gòu)的平均孔間隔大于由MAULE分散器制造的纖維結(jié)構(gòu)的平均孔間隔的兩倍。在或者BIVIS或者M(jìn)AULE分散器制造的纖維結(jié)構(gòu)之間沒有觀察到每單位面積的孔數(shù)量存在顯著差別。
例子6該例子用來表示根據(jù)本發(fā)明制備的纖維結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性。在該例子中使用的設(shè)備是購(gòu)自TSI有限公司，7 Pomeroy Lane，Amherst，MA01002-2905美國(guó)的AERO-FLOW Automated Powder FlowabilityAnalyzer。AERO-FLOW利用確定性混沌理論通過旋轉(zhuǎn)盤的磨球崩落現(xiàn)象來表征纖維束的樣品的流動(dòng)性。在該例子中所描述的全部樣品根據(jù)上述例子1中所公開的方法制備。纖維束放在盤或鼓內(nèi)并慢慢旋轉(zhuǎn)。當(dāng)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，纖維束與盤一起旋轉(zhuǎn)直到纖維束到達(dá)不穩(wěn)定位置。當(dāng)達(dá)到該不穩(wěn)定位置時(shí)，纖維束在盤內(nèi)向下雪崩，并再次開始與盤一起旋轉(zhuǎn)直到他們?cè)俅芜_(dá)到不穩(wěn)定點(diǎn)。雪崩的時(shí)間是纖維束流動(dòng)性的函數(shù)。AERO-FLOW檢測(cè)雪崩并確定雪崩之間的時(shí)間間隔。在該例子中，AERO-FLOW配備有標(biāo)準(zhǔn)的鼓，該鼓以約90rpm的速度旋轉(zhuǎn)600秒。在每種情況下，樣品尺寸是50mL。纖維束具有在約300和約600微米之間的當(dāng)量粒徑。流動(dòng)性結(jié)果記錄在下表14中
表14樣品編號(hào)松解器雪崩平均時(shí)間 平均散開時(shí)間(s) (s)6-W 無(wú) 3.96 1.956-J 無(wú) 3.78 1.886-C Mackernium 516Q 4.32 2.476-P Mackernium 516Q 3.97 2.096-V Mackernium KP5.30 2.796-K Mackernium KP4.42 2.22雪崩平均時(shí)間提供了樣品流動(dòng)性的流動(dòng)指數(shù)。如圖8所示，流動(dòng)指數(shù)越小，樣品越易流動(dòng)。該例子的結(jié)果表示適當(dāng)?shù)睦w維結(jié)構(gòu)具有小于約6的流動(dòng)性指數(shù)；另一種形式，在約3和約6之間；最后，另一種形式，在約3.5和約5.5之間。平均散開是樣品粘結(jié)指數(shù)。如圖9所示，粘結(jié)指數(shù)越小，樣品的粘結(jié)性越低。該例子的結(jié)果表示適當(dāng)?shù)睦w維結(jié)構(gòu)具有小于約3的粘結(jié)指數(shù)。
考慮到上述方面，可以看到本發(fā)明的若干優(yōu)點(diǎn)已實(shí)現(xiàn)，而其它優(yōu)點(diǎn)也可獲得。
在上述過程中存在不同變化時(shí)，吸收結(jié)構(gòu)和一次性吸收制品不超出本發(fā)明的范圍，希望包含在上述說明書中并圖示在附圖中的所有事項(xiàng)僅是為了解釋目的而非限定的目的。
權(quán)利要求
1.一種制造纖維束的方法，該方法的步驟包括(a)形成具有重量百分比至少約20％的入口濃度的纖維的水成懸浮液；和(b)使水成懸浮液通過一個(gè)發(fā)散器，輸入至少約90kW-h/T干纖維的能量，以形成從發(fā)散器擠制的纖維束。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，發(fā)散器具有至少約1厘米的體積與工作表面積的比率。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，發(fā)散器具有至少約3厘米的體積與工作表面積的比率。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，發(fā)散器具有約5至約10厘米的體積與工作表面積的比率。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，入口濃度是干重百分比約為20％至約50％。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，入口濃度是干重百分比約為25％至約45％。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，入口濃度是干重百分比約為30％至約40％。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在使纖維通過發(fā)散器之前，將松解劑添加到纖維中。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，將纖維束干燥。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在使纖維通過發(fā)散器的同時(shí)，將松解劑添加到纖維中。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，將纖維束干燥。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將松解劑添加到從發(fā)散器擠制的纖維束中。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，將纖維束干燥。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將纖維束干燥。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，將松解劑添加到纖維束中。
16.一種制造纖維結(jié)構(gòu)的方法，該方法的步驟包括(a)形成具有重量百分比至少約20％的入口濃度的纖維的水成懸浮液；(b)向水成懸浮液添加松解劑；和(c)隨后使水成懸浮液通過一個(gè)發(fā)散器，輸入至少約90kW-h/T干纖維的能量，以形成從發(fā)散器擠制的纖維結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，發(fā)散器具有至少約1厘米的體積與工作表面積的比率。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，發(fā)散器具有至少約3厘米的體積與工作表面積的比率。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，發(fā)散器具有約5至約10厘米的體積與工作表面積的比率。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，入口濃度是干重百分比約為20％至約50％。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，入口濃度是干重百分比約為25％至約45％。
22.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，入口濃度是干重百分比約為30％至約40％。
23.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，將纖維結(jié)構(gòu)干燥。
24.一種制造纖維結(jié)構(gòu)的方法，該方法的步驟包括(a)形成具有重量百分比至少約20％的入口濃度的纖維的水成懸浮液；(b)使水成懸浮液通過一個(gè)發(fā)散器，輸入至少約90kW-h/T干纖維的能量，以形成從發(fā)散器擠制的纖維束；和(c)給該擠制的纖維束添加松解劑，以形成纖維結(jié)構(gòu)。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，發(fā)散器具有至少約1厘米的體積與工作表面積的比率。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，發(fā)散器具有至少約3厘米的體積與工作表面積的比率。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，發(fā)散器具有約5至約10厘米的體積與工作表面積的比率。
28.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，入口濃度是干重百分比約為20％至約50％。
29.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，入口濃度是干重百分比約為25％至約45％。
30.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，入口濃度是干重百分比約為30％至約40％。
31.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，將纖維結(jié)構(gòu)干燥。
32.一種制造纖維結(jié)構(gòu)的方法，該方法的步驟包括(a)形成具有重量百分比至少約20％的入口濃度的纖維的水成懸浮液；(b)使水成懸浮液通過一個(gè)發(fā)散器，輸入至少約90kW-h/T干纖維的能量；和(c)當(dāng)水成懸浮液通過該發(fā)散器時(shí)，給該水成懸浮液添加松解劑，以形成從發(fā)散器擠制的纖維結(jié)構(gòu)。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，發(fā)散器具有至少約1厘米的體積與工作表面積的比率。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，發(fā)散器具有至少約3厘米的體積與工作表面積的比率。
35.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，發(fā)散器具有約5至約10厘米的體積與工作表面積的比率。
36.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，入口濃度是干重百分比約為20％至約50％。
37.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，入口濃度是干重百分比約為25％至約45％。
38.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，入口濃度是干重百分比約為30％至約40％。
39.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，將纖維結(jié)構(gòu)干燥。
40.一種制造纖維結(jié)構(gòu)的方法，該方法的步驟包括(a)形成具有重量百分比至少約20％的入口濃度的纖維的水成懸浮液；(b)使水成懸浮液通過一個(gè)發(fā)散器，輸入至少約90kW-h/T干纖維的能量，以形成從發(fā)散器擠制的纖維束；(c)使擠制的纖維束干燥；和(d)隨后給該擠制的纖維束添加松解劑，以形成纖維結(jié)構(gòu)。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，發(fā)散器具有至少約1厘米的體積與工作表面積的比率。
42.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，發(fā)散器具有至少約3厘米的體積與工作表面積的比率。
43.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，發(fā)散器具有約5至約10厘米的體積與工作表面積的比率。
44.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，入口濃度是干重百分比約為20％至約50％。
45.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，入口濃度是干重百分比約為25％至約45％。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，入口濃度是干重百分比約為30％至約40％。
全文摘要
一種制造纖維束和纖維結(jié)構(gòu)的方法。通過使高濃度下的纖維的水成懸浮液承受提高的能量輸入,以便充分的加工纖維,因此在處理復(fù)雜流體方面纖維束的功效改進(jìn)。根據(jù)本方法制備的纖維結(jié)構(gòu)包括至少一種纖維束和至少一種松解劑。該纖維束包括本質(zhì)上包含纏結(jié)纖維的至少一種細(xì)粒纖維。
文檔編號(hào)D21F11/14GK1347473SQ00806287
公開日2002年5月1日 申請(qǐng)日期2000年4月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月16日
發(fā)明者W·L·哈米爾頓, H·A·索雷波, W·G·雷維斯, P·A·漢森, E·C·達(dá)梅, R·J·馬科林, 陳芳洲, J·D·林塞 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司