CN106471184A - 非‑木纤维的漂白和植物性杂质减少方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及增加非‑木纤维和通过该方法生产的非织造织物的亮度的方法。在一个方面中，该方法包括形成非‑木纤维的混合物，和将该混合物暴露于增白剂下，生产增白纤维。该增白剂是氧气，过乙酸，过氧化物化合物或其组合。增白纤维的亮度大于暴露之前该混合物中纤维的亮度，所述亮度通过MacBeth UV‑C标准方法测量。

Description

非-木纤维的漂白和植物性杂质减少方法

相关申请的交叉参考

本申请要求2014年5月20日提交的美国临时申请系列No.61/000,825的权益，在本文中通过参考将其全文引入。

技术领域

本发明一般地涉及纤维的生产方法。更具体地，本发明涉及非-木纤维漂白和植物性杂质(shive)减少的方法。

发明背景

植物纤维分成三组：种子纤维(例如，棉和木棉)，茎纤维(韧皮纤维，例如亚麻和大麻)，和叶纤维(例如，剑麻和洋麻)。韧皮纤维以纤维束形式出现，所述纤维束沿植物茎的长度延伸，植物茎位于植物的外表皮的“皮”层和内部木芯(皮层)之间。因此，韧皮纤维稻草包括三层主要的同心层：树皮-状的表皮覆盖层，韧皮纤维层，和内部木芯。木芯具有各种名称，这取决于特定的植物类型。例如，亚麻的木芯称为“植物性杂质”。因此，“植物性杂质”是指在韧皮纤维内包含的所有木-芯材料。

纤维束包埋在果胶，半纤维素和一些木质素的基体内。木质素例如必须例如通过细菌(例如，在用露浸的过程中)或真菌(例如，在用水浸麻的过程中)产生的酶“沤麻”(部分沤麻)稻草来降解。脱皮牵涉机械弯曲和断裂稻草，将纤维束从植物性杂质和表层中分离出来，然后使用一系列的机械清洁段，除去非-纤维材料。

包围单独的韧皮纤维的显著比例的含果胶的材料是果胶，和其余部分主要是各种水溶性成分。果胶是一种碳水化合物聚合物，它包括部分甲基化的聚-半乳糖醛酸和作为钙盐存在的游离羧酸基。果胶通常在水或酸中不可溶，但在碱性溶液，例如氢氧化钠的水溶液中可以分解或水解。

在许多情况下需要除去含果胶的材料或树胶，使用纤维用于其打算目的。各种除去果胶的方法包括脱胶，或从单独的韧皮纤维中除去含果胶的物质。例如，美国专利No.2,407,227公开了处理纤维状蔬菜或植物纤维，例如亚麻，苎麻和大麻的沤麻方法。该沤麻方法使用微生物和湿气，使大多数细胞组织和包围纤维束的果胶溶解或腐败，从而加速纤维束从植物性杂质和茎的其他非-纤维部分中分离。因此，在植物结构内存在的蜡状、树脂或树胶状粘合物质通过发酵而被除去或分解。

紧跟在沤麻之后，使茎断裂，然后进行一系列的化学和机械步骤，生产单独或小的纤维素纤维束。然而，仍然存在于非-木纤维工艺中的常见的问题是出现植物性杂质，所述植物性杂质在最终的纸产品内是非所需的颗粒。植物性杂质包括茎的小片，“稻草”，真皮组织，表皮组织和类似物。

植物性杂质显著抗脱纤维工艺，这使得它们的存在成为问题。即使紧跟在氧化漂白之后，植物性杂质继续对最终纸产品的外观，表面光滑度，吸墨性能，和亮度具有有害的影响。机械除去植物性杂质到高价值产品所要求的水平牵涉采用显著大的机械能，这导致纤维断裂并生成微粒，或小的纤维素颗粒。微粒是产率的损失，从而增加生产成本。此外，断裂的纤维降低总的纤维强度，结果它们或者不可能在一些制造工艺中使用和/或导致不结实的纺织品或纸产品。

因此，非-木纤维加工的常规方法的耐用度(robust)不足以除去，脱色和断裂纤维内存在的残留植物性杂质。因此，加工并完工的纤维仍然可包括植物性杂质的暗颗粒，这既在美学上不吸引人，还降低纤维产品的商业价值。此外，常规的漂白工艺的耐用度不足以增加纸张亮度到商业产品所要求的充足水平。

因此，继续需要既充分地漂白，又充分地减少植物性杂质在非-木纤维，其中包括植物-基纤维内存在的方法。因此，本发明涉及满足这一和其他需求并解决以上所述的问题。

发明概述

本发明涉及增加非-木纤维和非织造织物，薄纸，纸张，纺织品的亮度的方法和通过该方法生产的产品。在一个方面中，该方法包括形成非-木纤维的混合物，并将该混合物暴露于增白剂下，生产增白纤维。增白剂是氧气，过乙酸，过氧化物化合物或其组合，以生产增白纤维。这种增白纤维的亮度大于暴露之前该混合物中纤维的亮度，所述亮度通过MacBeth UV-C标准方法测量。

在另一方面中，减少非-木纤维内残留植物性杂质含量的方法包括形成非-木纤维的混合物，和将该混合物暴露于增白剂下，生产低-植物性杂质的纤维。增白剂是氧气，过乙酸，过氧化物化合物或其组合。这种低植物性杂质纤维具有比暴露于增白剂下之前混合物中纤维少的可视植物性杂质含量。在再一方面中，根据这一方法制造的非织造织物包括亮度大于约65的增白的非-木纤维，所述亮度通过MacBeth UV-C标准方法测量。非织造织物包括气流成网，梳理，纺粘和水力缠结(hydroentangled)的基底。

要理解，本文中所使用的措辞和术语为的是描述目的，且不应当被视为限制。正因为如此，本领域技术人员要理解，可容易地使用本发明公开内容以其为基础的概念作为设计实施本发明的其他结构，方法和体系的基础。因此，重要的是权利要求应当被视为包括这些等价的结构，只要它们没有脱离本发明的精神和范围即可。

根据下述说明，结合显示本发明各方面的实施例，本发明的其他优点和性能将变得显而易见。

附图简述

当考虑下述详细说明时，将更好地理解本发明，和上述目的以及除了以上列出的那些以外的其他目的将显而易见。这种说明可参考附图，其中：

图1是采用循环泵内溶解氧气，将氧气引入到漂白母液内的示意图。

图2是在循环泵之后，将氧气引入到混合器内的方法的示意图。

图3是将氧气直接引入到非-木纤维内的方法的示意图。

图4是使用内部和外部母液循环系统，将非-木纤维暴露于氧气下的方法的示意图。

图5是在图4的系统内冷却母液的方法的示意图。

图6是在图4的系统内，使用气体，从纤维中置换残留母液的方法的示意图。

图7是在图4的系统内，使用气体，从纤维中置换残留母液的另一方法的示意图。

图8是氧气增白非-木纤维的控制系统的示意图。

图9是化学处理以除去果胶并过氧化氢漂白的对照亚麻纤维的显微照片。

图10是在使用量子混合器(quantum mixer)和过氧化物漂白组合物增白之后，图9的亚麻纤维的显微照片。

图11是使用量子混合器和溶解的氧气漂白之后，图9的亚麻纤维的显微照片。

图12是仅仅化学处理以除去果胶的对照亚麻纤维的显微照片。

图13是使用量子混合器和溶解的氧气漂白之后，图12的亚麻纤维的显微照片。

发明详述

为了更加全面理解本发明的性质和所需目的，应当结合附图，参考上述和下述详细说明。当参考附图时，在若干附图当中，相同的参考标记表示相应的部件。

下述定义和缩写用于解释权利要求和说明书。本文中所使用的术语“包括”，“含”，“包含”，“含有”，“具有”，“有”或其任何其他变体拟涵盖非-穷举的包括。例如，包括一列要素的组合物，混合物，工艺，方法，制品或装置并不必然限制到仅仅那些要素上，而是可包括没有特意列出的其他要素或这种组合物，混合物，工艺，方法，制品或装置固有的其他要素。

关于要素或组分的情况的数值(即，具体值)，本文中所使用的在要素或组分前面的冠词“一个”和“一种”拟为非限制性的。因此，“一个”或“一种”应当被视为包括一个(一种)或至少一个(一种)，和要素或组分的单数形式还包括复数个，除非该数值明显是指单数。

本文中所使用的术语“发明”或“本发明”是非限制性的术语，且并不意欲是指特定发明的任何单一方面，而是涵盖说明书和权利要求中描述的所有可能的方面。

本文中所使用的修饰本发明所使用的成分、组分或反应物的用量术语“约”是指例如通过在现实世界中制造浓缩物或溶液所使用的典型的测量和液体处理工序可能出现的数值量的变化。此外，变化可能出现于测量工序中的无意的误差，制造组合物或实施方法所使用的成分的制造，来源或纯度的差别等。不管是否用术语“约”修饰，权利要求包括这些量的等价方案。在一个方面中，术语“约”是指在所报道数值的10％以内。在另一方面中，“约”是指在所报道数值的5％以内。

本文中所使用的术语重量百分比，重量％，和wt％是指纯物质的重量除以化合物或组合物的总干重并乘以100。典型地，“重量”以克(g)为单位测量。例如，含25g物质A的总重量为100g的组合物包括25wt％的物质A。

本文中所使用的术语“非织造织物”是指具有随机，但不是像编织或织造织物中的情形一样以可鉴别的方式interlaid的单独的纤维结构的网或织物。可使用本发明的增白纤维制备非织造结构和纺织品。

本文中所使用的术语“非-木纤维”是指由植物或动物生产且由植物或动物提取的纤维，例外的是这种纤维不包括木纤维，即由树木衍生的木纤维，和由纤维素形成的人造纤维，例如人造丝。合适的非-木纤维的非限制性实例是植物-基非-木纤维，例如韧皮纤维。韧皮纤维包括，但不限于，亚麻纤维，大麻纤维，黄麻纤维，苎麻纤维，荨麻纤维，西班牙金雀花纤维，洋麻植物纤维或其任何组合。非-木纤维包括种子纤维，例如棉纤维。非-木纤维也可包括动物纤维，例如羊毛，山羊毛发，人发和类似物。

本文中所使用的术语“漂煮锅(kier)”是指在加工，漂白和/或冲洗非-木纤维中所使用的圆形锅炉或大缸。

本文中所使用的术语“增白剂”是指氧气，过乙酸，过氧化物化合物或其组合。除了氧气、过乙酸和过氧化物化合物以外，可在增白剂内包括其他化合物和试剂。额外的化合物的非限制性实例包括还原剂和硫酸镁。增白剂可进一步包括其他气体，例如氮气或二氧化碳。氧气可以与其他气体的混合物形式存在。在一个实例中，氧气在增白剂内以约75，80，85，90，95和100％或者以介于约75，80，85，90，95和100％之间的任何范围存在。

本文中所使用的术语“亮度(brightness)”是指纤维组合物的白度。通过"MacBethUV-C"试验方法，使用商购于X-Rite，Inc.，Grand Rapids，MI的Macbeth 3100分光光度计测定本文中所讨论的亮度。UV-C是亮度测试所使用的光源(灯)。本文中所使用的术语“增量(gain)”是指紧跟在漂白工艺之后纤维亮度的增加。在暴露于增白剂下之前和之后，在纤维的厚垫上进行纤维的亮度和增量的测量。通过用水稀释纤维到范围为约2％至约10％的稠度，混合，分离纤维，然后例如在具有滤纸的布氏漏斗上使纤维脱水，形成纤维垫，从而制备纤维垫。可通过在实验室压机内在吸墨纸(blotter)之间挤压，使纤维垫进一步脱水，然后在速干机上干燥，形成干饼。然后在亮度测试之前，可空干纤维垫数天。也可通过下述步骤在纤维上进行亮度测量：1)用热空气干燥纤维到小于2-4％的湿度，2)梳理纤维，整理并取向纤维成垫、lap或长条，和3)测量lap，垫或长条的亮度。在暴露于增白剂下之前和之后，采用比暴露之前纤维亮度大的增白纤维，进行根据MacBethUV-C亮度标准的纤维亮度和增量测试。MacBeth试验测量TAPPI亮度和LAB白度二者，L*是白度，以及a*和b*是色度(红-绿色和蓝-黄色)。a*和b*值接近于0表明非常低的色度/没有色度。UV-C试验测量照度，其中包括紫外和光的色组分二者。

本文中所使用的术语“稠度”是指在液体载体内含固体的组合物中的固体百分比(％)。例如，重100g且包括50g纤维的纤维浆液/纤维垫/纤维物料/纤维圆环的稠度具有50％的稠度。

本文中所使用的术语“纤维素纤维”，“纤维素的纤维”和类似术语是指含纤维素的任何纤维。纤维素纤维包括辅助或循环纤维，再生纤维或其任何组合。

常规的植物-基非-木纤维生产牵涉机械除去非-纤维植物性杂质材料，接着化学除去果胶，和温和的氧化漂白步骤。植物，其中包括亚麻在机械除去非-纤维材料之前，要求起始的“沤麻”步骤。沤麻工艺使用微生物和湿气，使大多数细胞组织和包围纤维束的果胶溶解或者腐烂，进而促进纤维从茎中分离。因此，在植物结构内存在的蜡状，树脂或树胶状粘合物质通过发酵除去或破坏。可使用碱性试剂，例如氢氧化钠，在高温下实现果胶的除去。也可添加酶和其他化学品，例如洗涤剂和润湿剂，提高果胶从纤维中脱离。美国专利Nos.8,603,802和8,591,701和加拿大专利No.CA2,745,606公开了使用酶除去果胶的方法，在本文中通过参考将其全文引入。紧跟在果胶提取步骤之后，洗涤纤维并用过氧化氢和氢氧化钠的混合物处理，以增加最终纤维的亮度和白度。

然而，这些方法具有缺点。首先，可获得的果胶提取和漂白步骤的耐用性不足以使纤维内的残留植物性杂质脱色和/或破坏。第二，漂白工艺的耐用性也不足以增加亮度到高品质商业产品所要求的水平。结果是含有暗的植物性杂质颗粒的最终纤维，它在美学上不是令人愉悦的且降低纤维产品的商业价值。植物性杂质还干扰使用该纤维的制造工艺。例如，在水力缠结系统上，植物性杂质的颗粒可能堵塞过滤器。植物性杂质也具有非常低的粘结能力。因此，在最终产品内夹带的任何植物性杂质将脱落且对最终用户来说不具有吸引力。此外，残留的植物性杂质也可能是潜在的污染源，当例如在餐饮擦拭物中使用时。

植物性杂质问题的一种可商购的解决方案是或者增加机械植物性杂质除去工艺的强度或者添加多个机械除去段，以便残留的植物性杂质含量足够低到在最终产品内不可察觉。然而，这一解决方案具有缺点。首先，额外的机械加工增加生产的操作和投资成本。第二，额外的机械加工损坏发脆的纤维，从而导致拉伸强度性能差的产品。最后，额外的机械加工降低最终纤维的产率，因为生成微粒和长纤维损失，这是机械加工固有的低效导致的。

发现1加氧气和/或过乙酸到漂白工艺中既增加纤维亮度，又降低残留植物性杂质到急剧减少植物性杂质对最终纤维外观影响的水平。此外，且不受理论束缚，认为本文中公开的增白工艺降低植物性杂质的完整度，结果在机械处理中它们更加容易破碎和除去。在暴露于增白剂下之后降低的植物性杂质含量可通过视觉检查纤维来评估。

因此，本发明的公开内容涉及增加天然纤维，尤其非-木纤维亮度的方法。在本发明的一个方面中，该方法包括形成非-木纤维的混合物，和将该混合物暴露于增白剂下，生产与暴露之前混合物中的纤维相比亮度更大的增白纤维，所述亮度通过MacBeth UV-C标准方法测量。增白剂包括氧气，过乙酸，过氧化物化合物，或其组合。在另一方面中，本发明的公开内容涉及降低非-木纤维内残留的植物性杂质含量的方法，以提供与暴露之前混合物中的纤维相比，可视的植物性杂质含量较少的低-植物性杂质纤维。

一类植物-基非-木纤维是韧皮纤维。仅仅举例来说，韧皮纤维发现于亚麻，大麻，黄麻，苎麻，荨麻，西班牙金雀花和洋麻植物的茎中。典型地，天然状态的韧皮纤维长度为1至4米。这些长的天然状态的纤维由长度为20-100毫米(mm)的笔直的单独纤维的纤维束组成。成束的单独纤维通过果胶胶合在一起。

韧皮纤维的纤维束可用于织造纺织品和绳索(cordage)二者。采用亚麻韧皮纤维生产的织造纺织品的一个实例是亚麻布。最近，正如在美国专利No.7,481,843(在本文中通过参考将其全文引入)中所提供的，生产部分分离的韧皮纤维，形成用于织造纺织品的纱线和细丝(thread)。然而，纱线和细丝不适合于非织造织物。

根据本发明，可使用任何非-木纤维。在一个实例中，合适的纤维包括棉纤维，韧皮纤维或其任何组合。韧皮纤维可以源自于各种原材料。合适的韧皮纤维的非限制性实例包括，但不限于，亚麻纤维，大麻纤维，黄麻纤维，苎麻纤维，荨麻纤维，西班牙金雀花纤维，洋麻植物纤维或其任何组合。非-木纤维也可包括动物纤维，例如羊毛，山羊毛发，人发和类似物。

果胶最初可从非-木的植物-基纤维中基本上除去，形成基本上单独的纤维。因此，提供基本上笔直的纤维且基本上不含果胶。可例如通过使用机械或化学方式，除去果胶，使纤维单独化。

酶处理是基本上除去果胶可使用的化学处理的非限制性实例。PCT国际公布No.WO2007/140578(在本文中通过参考将其全文引入)描述了一种果胶除去技术，该技术生产单独的大麻和亚麻纤维以供在织造纺织品工业中应用。可使用在WO2007/140578中描述的除去果胶的方法。

非-木的植物-基纤维的平均长度范围可以是约1至100mm，这取决于特定纤维的特征和在化学处理之前植物茎的切割长度。在一个方面中，单独的非-木的植物-基纤维的平均长度为至少10mm，至少20mm，至少30mm，和至少40mm。在另一方面中，单独的非-木的植物-基纤维的平均长度大于50mm。在再一方面中，非-木的植物基纤维的平均长度为约约5，10，15，20，25，30，35，40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90，和95mm或者介于约5，10，15，20，25，30，35，40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90，和95mm之间的范围。

除了非-木的植物-基纤维以外，纤维混合物可包括源自于一种或多种资源的纤维，其中包括，但不限于纤维素纤维，包括短切纤维和再生纤维素纤维，以及热塑性纤维。任选地，纤维素纤维是辅助的循环纤维。纤维素纤维的非限制性实例包括，但不限于，硬木纤维，例如硬木牛皮纸纤维或硬木亚硫酸盐纤维；软木纤维，例如软木牛皮纸纤维或软木亚硫酸盐纤维；或其任何组合。再生纤维素的非限制性实例包括人造丝，lyocell(例如，)，或其任何组合。和可商购于澳大利亚的Lenzing Aktiengesellschaft，Lenzing。

在一个方面中，非-木纤维的混合物包括合成，聚合，热塑性的纤维，或其任何组合。热塑性纤维包括在非织造工业中使用的常规的聚合物纤维。这种纤维由聚合物形成，所述聚合物包括，但不限于聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二酯；尼龙；聚酰胺；聚丙烯；聚烯烃，例如聚丙烯或聚乙烯；聚酯、尼龙、聚酰胺或聚烯烃中的两种或更多种的共混物，聚酯，尼龙，聚酰胺或聚烯烃中任何两种的双组分复合材料；和类似物。双组分复合纤维的实例包括，但不限于，具有一种聚合物的芯和含不同于芯聚合物的聚合物鞘的纤维，所述鞘完全，基本上或者部分密封芯。

可在纤维的厚垫上进行暴露于增白剂下之前和之后纤维的亮度测量。在暴露于增白剂下之前和之后，采用亮度比暴露之前纤维大的增白纤维，进行根据MacBeth UV-C亮度标准测试纤维的亮度。本发明的增白纤维的亮度范围可以是约65至约90，这通过MacBethUV-C标准方法测量。在一个方面中，增白纤维的亮度范围为约77至约90。在另一方面中，增白纤维的亮度范围为约80至约95。在再一方面中，增白纤维的亮度范围为约65至约85。

紧跟在增白剂下暴露之后亮度增量，或者纤维亮度的增加范围为约10至约60，这根据MacBeth UV-C标准方法测量。在一个方面中，亮度增量范围为约15至约30，这根据MacBeth UV-C标准方法测量。在另一方面中，亮度增量范围为约45至约55，这根据MacBethUV-C标准方法测量。在再一方面中，亮度增量为约10，15，20，25，30，35，40，45，50，55和60或者介于约10，15，20，25，30，35，40，45，50，55和60之间的任何范围，这根据MacBethUV-C标准方法测量。

本发明的增白纤维可用于任何非织造纤维产品或纺织品，其中包括气流成网，梳理，纺粘和水力缠结基底。在一个方面中，非织造织物包括亮度大于约65的非-木纤维，这根据MacBeth UV-C标准方法测量。

可通过下述方式实现非木纤维的增白：1)沤麻，机械分离韧皮纤维，冲洗除去果胶+蜡+木质素，和本文中公开的一段或两段增白；或2)沤麻，机械分离韧皮纤维，冲洗除去果胶+蜡+木质素，常规的过氧化物或其他漂白/预-漂白，和采用所公开的方法的一段或两段漂白。

然后结合非-木纤维(预-漂白或未漂白)，形成混合物。可在形成混合物之前或之后进行通过化学方法除去果胶。可将混合物形成为纤维的垫，纤维垫，纤维垫子，厚的纤维垫子，湿饼，或“圆环(donut)”，当在漂煮锅基系统中使用时。任选地，然后在将混合物暴露于增白剂下之前润湿该混合物。可稀释该混合物到任何所需的稠度，润湿，和/或与任何所需的添加剂结合，添加剂的非限制性实例如下所提及。

在暴露于增白剂下之前的混合物内，纤维的稠度范围为约1％至约50％。在一个方面中，混合物内的纤维的稠度范围为约10％至约30％。在另一方面中，混合物内的纤维的稠度范围为约15％至约35％。在再一方面中，混合物内的纤维的稠度范围为约20％至约40％。在又一方面中，混合物内的纤维的稠度范围为约1，2，5，7，10，12，15，17，20，22，25，27，30，32，35，37，40，42，45，47和50％，或者介于约1，2，5，7，10，12，15，17，20，22，25，27，30，32，35，37，40，42，45，47和50％之间的任何范围。

为了增加纤维的亮度，然后将维混合物暴露于增白剂下，增白剂是氧气，过乙酸，过氧化物化合物，或其组合。图1-8中示出了(以下将详细地讨论)将混合物暴露于增白剂下的非限制性例举方法。然而，可通过任何合适的方法，将纤维混合物暴露于增白剂下。可在暴露于氧气，过乙酸，和/或过氧化物化合物下之前，从纤维中除去果胶。

可通过在空气中自氧化乙醛，生产过乙酸(CH₃CO₃H)。或者，可通过使乙酸与过氧化氢或乙酰氯与乙酸酐反应，生产过乙酸。另外，可将四乙酰基乙二胺(TAED)加入到碱性过氧化氢溶液中，形成过乙酸。与单独的碱性过氧化氢相比，所得过乙酸提供增加的增白效果。

可添加TAED到增白剂或纤维中，以增加纤维上有效的增白。在一个方面中，增白剂进一步包括过氧化物化合物和碱性化合物。在另一方面中，过氧化物化合物是过氧化氢，和碱性化合物是氢氧化钠或氢氧化钾。添加TAED产生过乙酸。任选地，在暴露于氧气下之前，之后或之中，可将纤维暴露于过乙酸下，正如以下详细地描述的。由于过乙酸和氧气二者都增加纤维的亮度，因此它们可单独或结合使用。过乙酸可与纤维一起就地生成，或者可通过预混各种化学品生成，然后将它加入到纤维混合物中。当或者氧气或者TAED存在于增白剂内时，可存在过氧化物化合物，例如过氧化氢或另一碱性化合物。

当使用TAED时，其添加量范围可以是约0.1至约1wt％，基于纤维的干重。在一个方面中，TAED的添加量范围为约0.5至约5wt％，基于纤维的干重。在另一方面中，TAED的添加量范围为约0.3至约3wt％，基于纤维的干重。在再一方面中，TAED的添加量范围为约0.1，0.2，0.3，0.5，0.7，1.0，1.2，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，5.0，5.5，6.0，7.0，8.0，9.0，和10.0或者介于约0.1，0.2，0.3，0.5，0.7，1.0，1.2，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，5.0，5.5，6.0，7.0，8.0，9.0，和10.0之间的任何范围，基于纤维的干重。

增白剂中的过氧化物化合物可以是过氧化氢，过氧化钠，或过氧化氢和过氧化钠二者。增白剂可以包括额外额外的漂白组分，例如其他过氧化物化合物和碱性化合物。合适的过氧化物化合物的非限制性实例包括过氧化氢，过氧化钠，或过氧化氢和过氧化钠二者。合适的碱性化合物包括，但不限于，氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙，单乙醇胺，氨，或其任何组合。在将纤维暴露于增白剂下之后，可混合或搅拌纤维。然而，过度混合可诱导纤维缠结。

可添加增白剂pH到范围为约9至约12的起始pH。在一个方面中，起始pH范围为约10至约10.5。在另一方面中，起始pH范围为约9.5至约10.5。在再一方面中，起始pH范围为约8，8.5，9，9.5，10，10.5，和11或者介于约8，8.5，9，9.5，10，10.5，和11之间的任何范围。可包括额外的pH缓冲剂，以调节混合物到所需pH。可使用氢氧化钠和/或氢氧化镁。

现回到附图，图1阐述了将纤维混合物暴露于增白剂下的例举方法100，所述增白剂包括单独的氧气，或者与过乙酸结合。过乙酸可添加到漂白母液140内或者如上所述在其内就地生成。可将非-木纤维布置在纤维加工的漂煮锅120内。漂白母液140可包括可引入且采用母液循环泵130通过该系统和纤维循环的额外的组分，例如过氧化物化合物，过乙酸，TAED或碱性化合物。可将氧气110注入到漂白母液循环泵130内，该循环泵130起到混合并溶解氧气110到漂白母液140内的作用。可注入氧气110，直到实现所需的系统压力或氧气分压，或者直到氧气溶解在该溶液内，形成溶解氧溶液。或者，可在整个工艺过程中维持低的连续氧气流110。

图2阐述了将纤维混合物暴露于增白剂下的例举方法200。正如所示的，可在母液循环泵130之后，将氧气110引入到静态或活性混合系统210内。

图3阐述了将纤维混合物暴露于增白剂下的例举方法300。正如所示的，将氧气110直接引入到纤维加工漂煮锅120的顶部内。正因为如此，氧气110渗透纤维，所述纤维可以是“纤维垫”形式，以与发色团和植物性杂质反应，从而减少植物性杂质含量。

图4阐述了将纤维混合物暴露于增白剂下的例举方法400。方法400具有使用母液循环泵130的额外的内部循环系统410，除了方法100,200和300的外部母液循环系统以外。在母液循环泵130之后，将氧气110注入到母液供料管线420内，它直接进入到内部泵412的入口内。夹带的氧气110进入推进器414内，推进器414在漂白母液140内连续混合并溶解氧气110。漂白母液140与溶解的氧气110一起然后进入到栏的中心轴416内，然后行进并循环通过纤维加工漂煮锅120内的纤维物料。

图5是在图4所示的方法400内冷却母液的方法500的示意图。在方法500中，使用冷却系统510，将来自纤维加工漂煮锅120内部的漂白母液140在非接触换热器514内，然后在小的母液罐516内冷却到低于闪点温度，例如小于约100℃。控制阀512控制该系统的循环且还保持该系统内的压力。冷却的母液520然后泵送回到外部循环系统的母液循环泵130内。冷却系统510便于在没有减压并倒空纤维加工漂煮锅120的情况下，添加化学品。

图6是在图4所示的方法400中，使用氧气置换来自纤维中的残留母液的方法600的示意图。在方法600中，通过使用排放阀610，将漂白母液140从纤维加工漂煮锅120中排放。然后将氧气110直接注入到basket的中心轴416内并在纤维加工漂煮锅130中扩散穿过纤维。

图7是在图4所示的方法400中，使用氧气110置换来自纤维中的残留母液的另一方法700的示意图。在方法700中，同样通过使用排放阀610，将漂白母液140从纤维加工漂煮锅120中排放。纤维加工漂煮锅120在纤维加工漂煮锅120的顶部，在纤维加工漂煮锅的底部(未示出)，或者在母液循环泵130上(未示出)具有带检测阀710的氧气连接件。因此，可使用检测阀710，将氧气注入并排放到系统内。

图8是在人很好漂煮锅系统内增白非-木纤维的控制系统800的示意图。控制系统800具有氧气罐或其他氧气源以供注入氧气110。压力控制器件810控制来自主要来源的氧气110的压力。氧气流控制器件820然后控制氧气流入到系统内。在母液循环泵130之后，来自控制器件840的母液控制漂白母液140流入到系统内。卸压安全阀830限制纤维加工漂煮锅120内部的最大安全压力。漂煮锅的压力控制850还缓和纤维加工漂煮锅120内部的压力。

在另一方面中，可将纤维混合物布置在任何密闭系统，其中包括纤维加工漂煮锅内。纤维混合物用碱性过氧化物漂白母液，例如过氧化氢和氢氧化钠饱和，然后排放该系统并用氧气加压。结果，氧气渗透纤维混合物，或“纤维垫”，以提高过氧化物母液的作用。因此，与暴露之前的纤维相比，纤维的亮度增加。

在氧气暴露过程中，可维持系统在范围为约50至约150℃的温度下。在另一方面中，在氧气暴露过程中，可维持系统在范围为约70至约140℃的温度下。在再一方面中，在氧气暴露过程中，可维持系统在范围为约70至约130℃的温度下。在又一方面中，可维持系统在约50，55，60，65，70，75，80，85，90，95，100，105，110，115，120，125，130，135，140，145和150℃或者在介于约50，55，60，65，70，75，80，85，90，95，100，105，110，115，120，125，130，135，140，145和150℃之间的任何范围的温度下。

可在暴露于氧气下之中或之后，通过添加过乙酸，或者通过添加TAED到过氧化氢中，形成过乙酸，将纤维暴露于过乙酸下。在一个方面中，在氧气暴露段的最后，例如，在将纤维暴露于氧气下约30分钟至约60分钟下之后，添加TAED。在另一方面中，在将纤维暴露于氧气下约20分钟至约45分钟下之后，将纤维暴露于TAED或过乙酸下。在再一方面中，在将纤维暴露于氧气下约40分钟至约60分钟下之后，将纤维暴露于TAED或过乙酸下。

任选地，可在比氧气暴露低的温度下，添加TAED或过乙酸到纤维中。例如，TAED或过乙酸的添加温度范围可以是约60至约100℃。在另一方面中，TAED或过乙酸添加到纤维中的温度范围可以是约70至约90℃。在再一方面中，TAED或过乙酸添加到纤维中的温度范围可以是约70至约80℃。在又一方面中，TAED或过乙酸的添加温度可以是约60，65，70，75，80，85，90，95和100℃或者介于约60，65，70，75，80，85，90，95和100℃之间的任何范围。

在暴露于氧气、过乙酸，或者氧气和过乙酸的组合下的过程中，可添加镁化合物到非-木纤维的混合物中。在本发明的一个方面中，在漂白/增白工艺过程中，硫酸镁充当氧化剂用稳定剂，和通过还原氧化，在纤维内部充当纤维素的保护剂。在另一方面中，其他镁化合物，例如硫酸镁和氢氧化镁可提供碱度和缓冲能力二者，这可以是有益的。在再一方面中，可在增白剂内包括其他合适的镁化合物，且可包括任何镁盐，或者含镁的化合物。合适的镁化合物的非限制性实例包括氢氧化镁，氧化镁，硫酸镁，甘氨酸镁，抗坏血酸镁，氯化镁，orotate镁，柠檬酸镁，富马酸镁，马来酸镁，琥珀酸镁，酒石酸镁，碳酸镁，或其任何组合。

在增白工艺过程中，氧气的分压范围为约0.5至约10Bar。维持系统在压力下可促进氧气在溶液内溶解。进一步地，在增白工艺过程中纤维可获得的氧气量可促进增白。例如，在该系统内，基于纤维，提供约0.1％至约2％的氧气是促进增加的增白的因子。例如，如图8所示，流动控制820可以是质量流传感器，它可被设定以控制加入到漂煮锅中的氧气的总质量。可在该工艺开始时非常快速地，或者在该工艺当中缓慢地添加氧气，在该工艺最后非常快速地添加氧气，或者其任何组合。在一个方面中，基于纤维，将纤维暴露于至少约0.1％氧气下。在另一方面中，在增白过程中，基于纤维，将纤维暴露于至少约1％氧气下。在再一方面中，在增白过程中，基于纤维，将纤维暴露于至少约0.1至约10.0％氧气下。在又一方面中，在增白过程中，基于纤维，将纤维暴露于至少约0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0，1.1，1.2，1.4，1.6，1.8，2.0，3.0，4.0，5.0，6.0，7.0，8.0，9.0，和10.0％或者介于约0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0，1.1，1.2，1.4，1.6，1.8，2.0，3.0，4.0，5.0，6.0，7.0，8.0，9.0，和10.0％之间的氧气下。

可将该系统维持在压力下，其时间足以改进亮度并减少纤维的植物性杂质含量且没有损坏纤维。在一个方面中，维持该系统在压力下范围为约5至约60分钟的时间。在另一方面中，维持该系统在压力下范围为约10至约30分钟的时间。在再一方面中，维持该系统在压力下范围为约20至约50分钟的时间。在又一方面中，维持该系统在压力下约5，10，15，20，25，30，35，40，45，50，55，60，65，70，65，80，85，90，95，100，105，110，115和120分钟或者介于约5，10，15，20，25，30，35，40，45，50，55，60，65，70，65，80，85，90，95，100，105，110，115和120分钟之间的任何范围的时间。

一旦纤维的亮度充分地增加，和植物性杂质含量充分地下降，则可减少氧气压力，或者可终止氧气添加。随后，从该系统中除去用过的漂白组分，并可使用水，漂洗该系统，并从纤维中除去残留的漂白组分和溶解的化合物。

继氧气，过乙酸和/或过氧化物化合物暴露(第一段增白)之后，可对增白的纤维(其亮度大于暴露之前纤维中的混合物)进行至少第二漂白段(没有氧气，第二增白剂/第二增白段)，以进一步增加亮度。额外的增白段可包括任何额外的增白剂。额外的增白剂可以是过氧化物化合物，碱性化合物，还原剂，硫酸镁或其组合。

预料不到的是，在增白过程中暴露于氧气下急剧改进随后还原漂白段的性能。相反，在常规的方法中，还原漂白典型地通常对植物-基非-木纤维无效。因此，在第一段增白中，仅仅在氧气处理之后，可在第二增白段中有效地使用还原漂白。这一结果是主要的商业优势，因为还原漂白比氧化漂白便宜得多。

在一个方面中，使用过氧化物化合物和碱性化合物，进行第二增白/漂白段。随后，在还原漂白段中使用还原剂，进一步增加亮度。在另一方面中，在最初用氧气，过乙酸，和/或过氧化物化合物增白之后，在第二增白段中使用还原剂。合适的还原剂的非限制性实例包括连二亚硫酸钠(sodium hydrosulfite)，连二亚硫酸钾，亚硫酸钠，亚硫酸钾，硫酸钠，硫酸钾，亚硫酸氢钠(sodium bisulfite)，亚硫酸氢钾，焦亚硫酸钠，焦亚硫酸钾，硼氢化钠，或其任何组合。

可使用增白纤维，根据本领域技术人员已知的常规方法制造非织造织物和/或纺织品。非织造织物，纺织品和其他产品可包括任何用量本文公开的增白纤维。例如，非织造织物可包括约5，10，15，20，25，30，25，40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90，95，和100wt％或介于约5，10，15，20，25，30，25，40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90，95，和100wt％之间的任何用量的增白纤维。

可将本文中描述的非织造织物掺入到各种纺织品和产品中。产品的非限制性实例包括擦拭物(或擦拭)，例如湿擦拭物，干擦拭物，或浸渍擦拭物，它包括个人护理擦拭物，家用清洁擦拭物和除灰擦拭物。个人护理擦拭物可用例如润肤剂，保湿剂，香料和类似物浸渍。家用清洁擦拭物或者硬表面清洁擦拭物可例如用表面活性剂(例如，季胺)，过氧化物，氯气，溶剂，螯合剂，抗微生物剂，香料和类似物浸渍。除灰擦拭物可用例如油浸渍。

擦拭物的非限制性实例包括婴儿擦拭物，化妆品擦拭物，会阴擦拭物，一次性毛巾，家用清洁擦拭物，例如厨房擦拭物，浴室擦拭物，或硬表面擦拭物，消毒和真菌除去擦拭物，专门清洁擦拭物，例如玻璃擦拭物，镜子擦拭物，皮革擦拭物，电子器件擦拭物，透镜擦拭物，和抛光擦拭物，医疗清洁擦拭物，消毒擦拭物和类似物。产品的额外实例包括吸收剂，医疗供应品，例如手术单，长袍，和伤口护理产品，用于工业应用的个人保护产品，例如保护性工装裤，套筒保护器和类似物，用于机动车应用的保护性覆盖物，和用于海洋应用的保护性覆盖物。可将该非织造织物掺入到吸收剂芯，衬里，外部覆盖层，或个人护理制品，例如尿布(婴儿或成人)，训练裤，妇女护理制品(垫和棉球)和护垫的其他组件上。此外，也可将非织造织物掺入到流体过滤产品，例如空气过滤器，水过滤器和油过滤器，家中陈设，例如家具背衬，隔热和隔音产品，农业应用产品，园林绿化应用产品，和土工布应用产品内。

可通过称为梳理的机械方法，形成短切纤维的非织造网，正如美国专利No.797,749中所述，在本文中通过参考将其全文引入。梳理工艺可包括空气流组分，使短切纤维的取向随机，当它们在成形金属丝上收集时。现有技术的机械梳理，例如Trützschler-Fliessner EWK-413梳理可运转长度比以上所述的38mm显著较短的短切纤维。较老的梳理设计可要求较长的纤维长度，以实现良好的成形和稳定的操作。

另一常见的干法成网工艺是气流成网或气流成形。这一方法使用仅仅空气流，重力，和离心力将纤维流沉积到移动的成形金属丝上，所述成形金属丝传输纤维网到纤维粘结工艺中。气流成网工艺描述于美国专利Nos.4,014,635和4,640,810中，这两篇的公开内容在本文中通过参考全文引入。纸浆-基气流成形的非织造纤维网常常掺入热塑性纤维，所述热塑性纤维熔融并一起粘结气流成网的网状物，当气流成形的网穿过烘箱时。

热粘结也称为压延粘结(calendar bonding)，可使用点粘结或图案粘结，以粘结纤维网，形成非织造织物。热粘结也可将图案掺入到织物内。热粘结描述于PCT国际公布No.WO/2005/025865中，本文中通过参考将其全文引入。热粘结要求掺入热塑性纤维到纤维网内。热塑性纤维的实例如上所讨论的。在热粘结中，通过穿过加热的压延辊，在压力下粘结纤维网，所述压延辊可压花有图案，图案转移到纤维网的表面上。在热粘结过程中，加热压延辊到至少介于热塑性材料的玻璃化转变温度(T_g)和熔融温度(T_m)之间的温度。

将增白纤维形成为湿或干状态下的未粘结网。在一个方面中，通过使用机械梳理的方法，形成网。在另一方面中，通过使用机械梳理和强制空气流的组合的方法，形成网。可通过水力缠结或水力缠结法，粘结干网。另外，水力缠结网可用水性粘合剂处理并暴露于热下，以粘结并干燥网。此外，可通过机械针刺和/或使加热的空气流穿过网，粘结干网。或者，可通过施加水性粘合剂到未粘结的网上并将该网暴露于热下，粘结干网。

形成非织造织物和基底的水力缠结，也称为射流喷网或纺粘是本领域已知的。水力缠结工艺的非限制性实例描述于加拿大专利No.841,938和美国专利Nos.3,485,706和5,958,186中。美国专利Nos.3,485,706和5,958,186在本文中分别全文引入。水力缠结牵涉或者湿法成网或者干法成网而形成纤维网，和之后通过使用在高压下的非常细的水射流使纤维缠结。例如，将多行水射流朝纤维网导引，所述纤维网布置在移动的支持件，例如金属丝(网格)上。纤维的水力缠结提供独特的水力压花图案，这可产生低纤维支数区，促进水分散，并提供三维结构。然后干燥缠结的网。

增白纤维的非织造纤维网然后可在分散剂存在下湿法成网或者泡沫-成形。分散剂可以或者直接以所谓的“纤维整理剂”形式加入到纤维中，或者在湿法成网或者泡沫成形工艺中，可将它加入到水系统中。添加合适的分散剂辅助提供增白纤维良好的成形，即基本上均匀的纤维分散。分散剂可以具有许多不同的类型，它在增白纤维或这种增白纤维的任何混合物上提供合适的分散效果。分散剂的非限制性实例是75％双(氢化牛油烷基)二甲基氯化铵和25％丙二醇的混合物。添加应当在0.01-0.1wt％的范围内。

在泡沫-成形工艺过程中，纤维分散在含形成泡沫的表面活性剂和水的发泡液体内，之后以与湿法成网相同的方式在支持件，例如金属丝(网格)上使纤维分散体脱水。在形成纤维网之后，采用约23,000英尺-磅/英寸²/秒或更高的能量流，对纤维网进行水力缠结。使用常规的技术并采用由机器制造者供应的设备，进行水力缠结。在水力缠结之后，挤压材料并干燥，和任选地在辊上缠绕。备用材料然后以已知的方式转换成合适的格式(format)并包装。

可将本发明的非织造织物掺入到含非织造织物和膜的层压体内。可在宽泛的各种应用中使用层压体，例如用于个人护理产品和吸收剂制品，例如尿布，训练油漆(trainingpaints)，失禁服装，妇女卫生产品，伤口敷料，绷带和类似物用的外部覆盖层。

为了形成层压体，将粘合剂供应到非织造织物的支持表面或者膜的表面上。合适的粘合剂的实例包括可喷洒的胶乳，聚α烯烃(以Rextac 2730和Rextac 2723形式商购于Huntsman Polymers，Houston，TX)，和乙烯乙酸乙烯酯。额外的可商购的粘合剂包括，但不限于，获自Bostik Findley，Inc.，Wauwatosa，WI的那些。然后将膜进料到在非织造织物顶部上的成形金属丝上。在施加到非织造织物上之前，视需要拉伸膜。在辊隙内结合并挤压非织造织物和膜，形成层压体。尽管对于压敏粘合剂来说并不要求，但辊隙可维持在适合于所使用的粘合剂的所需粘合剂粘结温度下，例如加热活化粘合。可切割层压体，导引到卷线机上或者导引到进一步的加工中。

除了施加膜到非织造织物上以外，另一织物可粘结到该非织造织物(所述非织造织物可以是例如另一非织造织物)或者织造织物上。非织造织物可以是根据本发明制造的非织造织物。在夹持(nipping)之前，可施加粘合剂到或者非织造织物或者另一织物上，形成层压体。

在层压体中所使用的膜可包括，但不限于，聚乙烯聚合物，聚乙烯共聚物，聚丙烯聚合物，聚丙烯共聚物，聚氨酯聚合物，聚氨酯共聚物，苯乙烯丁二烯共聚物，或线性低密度聚乙烯。任选地，可呼吸的膜，例如含碳酸钙的膜可用于形成层压体。一般地，若膜的水蒸气透过速率为至少100g/m²/24h，则它是“可呼吸”的，所述水蒸气透过速率可例如通过在美国专利No.5,695,868中描述的试验方法测量，在本文中通过参考将其全文引入。然而，可呼吸的膜不限于含碳酸钙的膜。可呼吸的膜可包括任何填料。本文中所使用的“填料”是指包括材料的微粒和其他形式，它们不会化学干扰或者负面影响膜，但基本上均匀地分散在膜当中。一般地，填料为微粒形式且形状为球形，其平均直径范围为约0.1微米至约7微米。填料包括，但不限于，有机和无机填料。

任选地，增白剂或纤维混合物包括添加剂。合适的添加剂包括，但不限于，螯合剂，硫酸镁，表面活性剂，润湿剂，pH缓冲剂，稳定添加剂或其任何组合。

任选的一种或多种添加剂可以以约0.5至约5wt％的范围存在，基于非-木纤维的混合物的总重量。在另一方面中，一种或多种添加剂可以以约1至约10wt％的范围存在。在再一方面中，一种或多种添加剂可以以约2至约6wt％的范围存在。在又一方面中，一种或多种添加剂可以以范围为约3至约5wt％的范围存在。在一个方面中，非-木纤维的混合物可包括约0.1，0.2，0.5，0.7，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19和20wt％或者介于约0.1，0.2，0.5，0.7，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19和20wt％之间的任何范围的一种或多种添加剂。

合适的螯合剂包括任何金属多价螯合剂。螯合剂的非限制性实例包括乙二胺-N,N'-二琥珀酸(EDDS)，或其碱金属，碱土金属，铵或取代铵盐，或其混合物。合适的EDDS化合物包括游离酸形式，及其钠或镁盐。EDDS钠盐的实例包括Na₂EDDS和Na₄EDDS。EDDS的这种镁盐的实例包括MgEDDS和Mg₂EDDS。其他螯合剂包括有机膦酸盐，其中包括氨基亚烷基聚(亚烷基膦酸盐)，碱金属乙-1-羟基二膦酸盐，腈-三亚甲基膦酸盐，乙二胺四亚甲基膦酸盐，和二亚乙基三胺五亚甲基膦酸盐。膦酸盐化合物可以以它们的酸形式或者以碱或碱金属离子形式的络合物形式存在，其中金属离子对膦酸盐化合物的摩尔比为至少1:1。其他合适的螯合剂包括氨基聚羧酸盐螯合剂，例如EDTA。

合适的润湿剂和/或清洁剂包括，但不限于，洗涤剂和非离子、两性和阴离子表面活性剂，其中包括氨基酸-基表面活性剂。氨基酸-基表面活性剂体系，例如由氨基酸L-谷氨酸和其他天然脂肪酸衍生的那些提供对人类皮肤的pH相容性和良好的清洁力，同时相对安全并与其他阴离子表面活性剂相比，提供改进的触感和增湿性能。

合适的缓冲体系包括辅助缓冲体系减少pH变化的任何缓冲剂。示意性的一组缓冲剂包括，但不限于，第IA族金属的盐，例如第IA族金属的碳酸氢盐，第IA族金属的碳酸盐，碱性或碱金属缓冲剂，铝缓冲剂，钙缓冲剂，钠缓冲剂，镁缓冲剂，或其任何组合。合适的缓冲剂包括任何前述的碳酸盐，磷酸盐，碳酸氢盐，柠檬酸盐，硼酸盐，乙酸盐，邻苯二甲酸盐，酒石酸盐，琥珀酸盐，例如磷酸钠或磷酸钾，柠檬酸钠或柠檬酸钾，硼酸钠或硼酸钾，乙酸钠或乙酸钾，碳酸氢钠或碳酸氢钾，和碳酸钠或碳酸钾，或其任何组合。合适的缓冲剂的非限制性实例包括铝-镁氢氧化物，甘氨酸铝，乙酸钙，碳酸氢钙，硼酸钙，碳酸钙，柠檬酸钙，葡萄酸钙，甘油磷酸钙，氢氧化钙，乳酸钙，邻苯二甲酸钙，磷酸钙，琥珀酸钙，酒石酸钙，磷酸二氢钠，磷酸氢二钾，磷酸二钾，磷酸氢二钠，琥珀酸二钠，氢氧化铝干凝胶，乙酸镁，铝酸镁，硼酸镁，碳酸氢镁，碳酸镁，柠檬酸镁，葡萄酸镁，氢氧化镁，乳酸镁，偏硅酸铝酸镁，氧化镁，邻苯二甲酸镁，磷酸镁，硅酸镁，琥珀酸镁，酒石酸镁，乙酸镁，碳酸钾，碳酸氢钾，硼酸钾，柠檬酸钾，偏磷酸钾，邻苯二甲酸钾，磷酸钾，多聚磷酸钾，焦磷酸钾，琥珀酸钾，酒石酸钾，乙酸钠，碳酸氢钠，硼酸钠，碳酸钠，柠檬酸钠，葡萄酸钠，磷酸氢钠，氢氧化钠，乳酸钠，邻苯二甲酸钠，磷酸钠，多聚磷酸钠，焦磷酸钠，倍半碳酸钠，琥珀酸钠，酒石酸钠，三聚磷酸钠，合成水滑石，焦磷酸四钾，焦磷酸四钠，磷酸三钾，磷酸三钠，氨丁三醇(trometarnol)或其任何组合。

任选地，可在漂白或增白工艺过程中添加一种或多种稳定添加剂，以防止过氧化氢分解。合适的稳定添加剂的非限制性实例包括硅酸钠，硫酸镁，二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)，DTPA盐，乙二胺四乙酸(EDTA)，EDTA盐或其任何组合。

本发明的增白纤维可用于任何纸张或薄纸(tissue)产品，其中包括，但不限于在湿法成网造纸机内制造的薄纸产品。在一个方面中，薄纸或纸张包括根据MacBethUV-C标准方法测量的亮度大于约65的非-木纤维。

薄纸可包括任何额外的造纸纤维，热塑性纤维，和/或合成纤维，且根据常规的湿压(CWP)制造方法或者通过空气干透(Through Air Drying)(TAD)制造方法或者任何备选的制造方法(例如，Voith公司的Advanced Tissue Molding System ATMOS，或者Georgia-Pacific公司的Energy Efficient Technologically Advanced Drying eTAD)生产。可在杨氏干燥器上干燥网且可皱褶或者未-皱褶。

薄纸或纸张可包括任何用量的本文公开的增白纤维。例如，薄纸和纸张可包括约5，10，15，20，25，30，25，40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90，95，和100wt％或者介于约5，10，15，20，25，30，25，40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90，95，和100wt％之间的任何范围的增白纤维。

例如，可通过首先在大缸内制备并混合纤维原材料，生产纤维浆液，制备常规的湿压薄纸。然后纤维浆液通过离心泵转移到流浆箱中。纤维混合物从流浆箱沉积到移动的有小孔的金属网，例如长网上，形成初始网。通过使用真空和/或排水元件，水可通过金属网排干。然后可通过任何合适的方法干燥网，其中包括，但不限于，空干，空气干透(TAD)，或在杨氏干燥器上干燥。对于在杨氏干燥器上干燥来说，首先在杨氏干燥器(Yankee dryer)的表面上喷洒粘合剂材料。借助一个或两个压辊，将初始网转移到炽热的杨氏干燥器上。在杨氏干燥器上干燥网，然后用皱纹刮刀(creping doctor)除去，所述皱纹刮刀从杨氏干燥器转鼓的表面上刮落网。然后在造纸机的卷轴处，将干燥的网缠绕在辊上。

当形成薄纸或纸张而使用时，纤维浆液可包括本领域已知的任何额外的添加剂，其中包括，但不限于湿强剂，解粘剂(debonder)，表面活性剂，或其任何组合。

实施例

在下述实施例中，使用亚麻纤维(商购于Crailar Technologies，Inc.，Greensboro，NC)，评估在漂白工艺过程中氧气对植物性杂质含量和亮度的影响。

在亚麻纤维的厚垫上进行所有亮度测量。通过用水稀释亚麻纤维的样品到约2％的稠度，生成垫子。温和地手混亚麻样品，尽可能多地分离样品，然后在具有一片滤纸的布氏漏斗上脱水，形成纤维垫。在脱水过程中，手动分配亚麻纤维，形成尽可能均匀的垫。然后从布氏漏斗上移除垫子，并在实验室压机内，在3,000PSI的最大压力下，在吸墨纸之间挤压约10分钟。然后在速干机上干燥纤维垫，直到基本上干燥。注意避免样品过热，因为任何潜在的过度加热会诱导黄变。在亮度测试之前，空干纤维垫若干天。根据MacBethUV-C试验方法，进行所有亮度试验。

实施例1-9

起始的启动(对照)亚麻是获自Crailar Technologies，Inc的可商购的“成品亚麻”。这些纤维通过Crailar方法处理，所述Crailar方法包括机械处理，化学处理以除去果胶，过氧化氢漂白和干燥。如下表1中所示(ID1)，这些亚麻纤维证明MacBeth UV-C亮度为57.8。图12示出了亚麻纤维的显微照片，其具有显著的植物性杂质含量。

表1.实施例1-9的组合物与性能

DTPA＝二亚乙基三胺五乙酸，螯合剂；苛性钠＝NaOH/氢氧化钠；％TSS＝总的悬浮固体％/稠度

在表1中，所有化学品是基于纸浆(OP)的％＝(化学品的重量/纤维的重量)*100。以100％为基础，计算所有化学品，即化学品的实际质量，而不是化学品溶液的量。在实施例1中，使用30％过氧化氢溶液，但以100％过氧化氢形式引述数据。

在实施例1-3中，使用“袋”或“浴”法，漂白对照亚麻纤维(实施例1)。将亚麻样品置于自封型塑料袋中，并在水浴内维持在恒定温度下漂白工艺的持续时间。使用含各自化学品的蒸馏水，稀释30g烘箱干燥(OD)纤维到12％稠度(参见表1)。对于剩余的保留时间来说，在30分钟的时间间隔处进行额外的混合。然后从水浴中取出样品，并如上详述的准备纤维亮度垫。如表1所示，根据MacBeth UV-C标准试验方法，亮度增量范围为约18.0至19.6。

在实施例5-7中，使用在较低稠度(8％)下的另一漂白方法，一种改性"转子(spinner)"方法。在这一方法中，添加约30g OD纤维到4L烧杯中。添加蒸馏水和所指化学品，引起纸浆达到8％的稠度。然后将烧杯置于190°F水浴内约80％浸没。与用机动化的转子连续搅拌纤维相反，在180分钟的漂白持续时间当中，在约10分钟的时间间隔处手动混合样品(使用勺子)。小量硅酸钠，基于纸浆，0.2wt％也加入到样品中，以辅助稳定过氧化氢。

实施例5和6镜像反映实施例3和4的化学应用且证明分别19.0和20.9的亮度增量。然而，袋和转子在亮度增量方面没有显著差别。硅酸钠也没有对结果产生任何显著的影响。

实施例7使用与实施例6相同的起始进料(同样改性的转子方法)。允许这一样品过氧化物漂白90分钟，然后添加等于0.5wt％TAED颗粒的样品到纸浆中。添加TAED，以与残留的过氧化氢和氢氧化钠反应，就地形成过乙酸。与基线过氧化物漂白相比，添加TAED导致高1.0的亮度增量。

在实施例8-9中，使用量子混合器MarkIII(Quantum Technologies，Akron,OH)，测试添加氧气到过氧化物漂白中。混合器是适合于所有漂白段的变速高强度混合器，它允许纸浆和化学品在控制的时间、温度和搅拌条件下以及恒定的pH读数下反应。采用最低可能的混合水平，运转混合器，最小化最终纸浆物料内的纤维缠结。实施例8和9比较了有和无氧气的亮度结果。在没有氧气的情况下运转实施例9，并实现20.8的亮度增量，这与实施例5和6中针对转子漂白的19.0和20.9的增量相当。在漂白的头60分钟添加氧气进行实施例8。在漂白启动时，用氧气加压混合器内部到60psig。15分钟后，释放压力并添加第二60psig进料。60分钟后，放空氧气，并在大气压下进行剩余120分钟的保留。对于84.4的最终亮度来说，这一样品实现26.6的亮度增量。与实施例9相比，氧气增加亮度5.8。另外，视觉检查手抄片表明在采用氧气的实施例8中可视的植物性杂质含量(参见图11)与非氧气的实施例9相比下降(参见图10)。

实施例10-17

在表2所示的实施例10-17中，在量子混合器(Quantum Mixer)内进行漂白，评估氧气和TAED对亮度的影响，以及还原漂白的效果。在脱-果胶的未漂白的亚麻样品上进行所有实验(实施例10)。这一对照样品具有较低的亮度，27.9，和较高水平的植物性杂质污染(参见以下实施例24的图12)。

表2.实施例10-17的组合物与性能

实施例11在最初的过氧化物段中使用氧气且证明在120分钟保留之后64.0的亮度(如上所述头60分钟具有氧气)。如图13所示，纤维亮度垫证明样品含有长的暗纤维，其具有与在非-氧气样品中观察到的植物性杂质不同的外观。然后使用以上详述的工序，在布氏漏斗上洗涤样品11，返回到混合器中，然后用过氧化氢漂白混合物漂白。与不具有氧气的两段过氧化物漂白约68的最终亮度(参见表4)相比，在第二段漂白之后，最终的亮度为82.6(实施例12)。纤维垫还显示出长的暗纤维含量显著下降和非常低水平的植物性杂质。

类似于实施例11进行实施例13，所不同的是，在60分钟之后(在氧气放空之后)，基于纸浆，添加用量等于约0.5wt％的TAED。添加TAED到由残留的过氧化物和苛性钠就地形成的过乙酸中。在额外的60分钟保留之后，测量亮度并发现为64.1。

进行实施例14-16，评估还原漂白对氧气处理过的样品的影响。在与实施例11类似的量子混合器内，过氧化物漂白亚麻纤维，所不同的是采用较低的过氧化物进料(3％vs4％)。从混合器中取出纸浆，在布氏漏斗上洗涤，然后分成三部分。使用连二亚硫酸钠和袋法，还原漂白每一样品。对于漂白的还原段来说，用蒸馏水稀释20g纸浆的OD部分到8％的稠度，并置于自封型袋子内。然后将样品置于密封的手套箱内，并使用氮气，吹扫氧气。将氮气吹扫到手套箱内共约15分钟。在氮气吹扫的同时，通过称取要求的连二亚硫酸盐粉末，添加25mL蒸馏水溶解粉末，然后添加该组合物到亚麻样品中，制备规定的连二亚硫酸钠进料。密封袋子并手捏合，混合连二亚硫酸钠。然后从手套箱中取出密封袋并置于180°F水浴中60分钟。然后，从水浴中取出袋子并针对每一样品准备亮度垫。

这些样品的最终亮度为81.8至83.6，与实施例12的两段过氧化物漂白82.6的亮度相当。下表4提供了这些样品的亮度和色度数据。正如所示的，连二亚硫酸盐漂白的纸浆(实施例14-16)的色度低于实施例12(A*和B*)。

MacBeth计测量TAPPI亮度和LAB白度二者。L*是白度，以及a*和b*是色度(红-绿色和蓝-黄色)。接近于0的a*和b*值表明非常低的颜色/没有颜色。表3中所示的b*值是重要的，因为表明纤维的黄色下降。天然亚麻纤维非常黄，和因此在擦拭物或薄纸产品中是非所需的。UV-C是"C"照明，其中包括光的紫外组分。"UV Excl"排除UV，且不包括紫外光。具有UV的UV-C可提供消费者感知非织造织物时最逼真的条件。

表3.实施例10-17的亮度和色度结果

实施例18-24

在实施例18-24(参见表4)中，在脱果胶的未漂白亚麻上进行不具有氧气的一段和两段过氧化物漂白工艺(实施例24)。图12示出了在实施例24中的纤维的显微照片(亮度57.8)，这证明较高水平的植物性杂质污染。

表4.实施例18-24的组合物与性能

改性"转子"方法用于漂白。在第一漂白段之后，用蒸馏水稀释样品到约2L并在布氏漏斗上脱水。在布氏漏斗中，添加两个1L漂洗液到脱水的纸浆中，以除去任何残留的化学品。然后将纸浆分成多个部分，和一个部分用于制造亮度测试用垫子。其余纸浆然后在转子方法中漂白用于第二过氧化物段。最后，在第二漂白段完成之后，由纸浆制造亮度垫。

实施例1，Crailar漂白的亚麻(通过未知的漂白方法，商业漂白工艺)的亮度为57.8。相比之下，实施例18，20和22是单一段的过氧化物漂白亚麻，其实现59.2至60.2之间的亮度。亚麻的亮度应答不依赖于所使用的过氧化物量。

然后如上所述，每一纸浆被第二段漂白(实施例19,21和23)。在第二段中观察到额外8.0至8.3的亮度增量，提供67.5至68.3之间的最终亮度。再者，不存在归因于过氧化物剂量的亮度差别。

实施例25-28

为了测定在没有氧气处理情况下，还原剂对纤维的影响，在中性和酸性pH下，在未漂白(实施例10)和漂白的(实施例1)亚麻样品上进行一组实验。表5示出了实施例25-28的亮度增量和光学数据。

表5.亮度增量和光学数据

如表5所示，在两个样品上单一段的连二亚硫酸盐漂白仅仅显示出最多2点的亮度增量和颜色略微下降。当比较这一结果与氧气处理过的亚麻的还原漂白(实施例14-16)时，明显氧气处理过的亚麻证明15至20点的亮度增量。在没有束缚于理论的情况下，氧气可充当活化剂，提高随后还原漂白段的性能。

在手混样品过程中(在60分钟保留时间过程中15分钟的时间间隔下)，在视觉观察期间未漂白的样品预料不到地亮度增加。较低pH的样品证明最大的变化且具有浅棕色，与起始的灰色相比。然而，就在纤维暴露于空气下之后不久，颜色恢复回暗灰色，从而导致与起始样品相比，仅仅亮度的轻微改进。漂白的亚麻样品也可显示出类似的逆转，但由于较高的起始亮度，因此难以确保实际观察到多少逆转。这一逆转在氧气处理过的样品中观察不到。

关于上述说明，要意识到，对于本发明部件来说，最佳的尺寸关系，包括尺寸，材料，形状，形式，功能，和操作方式，组装与使用的变化被视为对本领域技术人员来说是明显且显而易见的，和与附图中阐述和说明书中描述的那些的所有等价关系拟被本发明涵盖。

因此，前述被视为仅仅对本发明原理的阐述。此外，可在没有脱离本发明的范围情况下做出本发明的各种改性，和因此期望应当对其进行仅仅这种限制，因为这是现有技术强加且在所附权利要求中列出的。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.增加非-木纤维亮度的方法，该方法包括：

形成非-木纤维的混合物；和

将该混合物暴露于增白剂下，以生产增白纤维，该增白剂是氧气、过乙酸、过氧化物化合物或其组合；

其中增白纤维的亮度大于暴露之前混合物中的纤维，所述亮度通过MacBeth UV-C标准方法测量。

2.权利要求1的方法，其中纤维是亚麻纤维，大麻纤维，黄麻纤维，苎麻纤维，荨麻纤维，西班牙金雀花纤维，洋麻植物纤维，棉纤维或其任何组合。

3.权利要求1或2的方法，其中增白剂进一步包括碱性化合物。

4.权利要求1-3任何一项的方法，其中增白剂的起始pH范围为约9.5至约10.5。

5.权利要求1-4任何一项的方法，进一步包括将增白纤维暴露于至少第二增白剂下。

6.权利要求5的方法，其中第二增白剂是过氧化物化合物、碱性化合物、还原剂或其任何组合。

7.权利要求1-6任何一项的方法，其中将该混合物暴露于增白剂下范围为约5至约60分钟的时间。

8.权利要求1-7任何一项的方法，进一步包括添加四乙酰基乙二胺到增白剂或混合物中。

9.权利要求1-8任何一项的方法，进一步包括添加硫酸镁到增白剂或混合物中。

10.权利要求1-9任何一项的方法，进一步包括在溶液内溶解氧气，提供溶解氧溶液。

11.权利要求1-10任何一项的方法，进一步包括形成含增白纤维的非织造织物。

12.权利要求1-11任何一项的方法，进一步包括在增白之后，将气体引入到腔室内，置换残留的增白剂。

13.权利要求1-12任何一项的方法，进一步包括形成含增白纤维的薄纸或纸张。

14.权利要求1-13任何一项的方法，其中增白纤维具有比暴露之前混合物中的非-木纤维少的可视植物性杂质含量。

15.权利要求1-14任何一项的方法，其中在范围为约1至约10Bar的压力下溶解氧气。

16.权利要求1-15任何一项的方法，进一步包括在增白之后，将气体引入到腔室内，以置换残留的增白剂。

17.一种非织造织物，它包括权利要求1-16任何一项的增白纤维，其中增白纤维的亮度大于约65，所述亮度通过MacBeth UV-C标准方法测量。

18.一种薄纸或纸张，它包括权利要求1-16任何一项的增白纤维，其中该增白纤维的亮度大于约65，所述亮度通过MacBeth UV-C标准方法测量。

Claims (57)

1.增加非-木纤维亮度的方法，该方法包括：

形成非-木纤维的混合物；和

将该混合物暴露于增白剂下，以生产增白纤维，该增白剂是氧气、过乙酸、过氧化物化合物或其组合；

其中增白纤维的亮度大于暴露之前混合物中的纤维，所述亮度通过MacBeth UV-C标准方法测量。

2.权利要求1的方法，其中非-木纤维是亚麻纤维，大麻纤维，黄麻纤维，苎麻纤维，荨麻纤维，西班牙金雀花纤维，洋麻植物纤维，棉纤维或其任何组合。

3.权利要求1的方法，其中增白剂进一步包括碱性化合物。

4.权利要求1的方法，其中过氧化物化合物是过氧化氢，过氧化钠，或过氧化氢和过氧化钠二者。

5.权利要求3的方法，其中碱性化合物是氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙，单乙醇胺，氨，或其任何组合。

6.权利要求3的方法，其中增白剂的起始pH范围为约9.5至约10.5。

7.权利要求1的方法，进一步包括将增白纤维暴露于至少第二增白剂下。

8.权利要求7的方法，其中第二增白剂是过氧化物化合物、碱性化合物、还原剂、或其任何组合。

9.权利要求8的方法，其中还原剂是连二亚硫酸钠、连二亚硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钠、硫酸钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾、硼氢化钠、或其任何组合。

10.权利要求1的方法，其中将该混合物暴露于增白剂下范围为约5至约60分钟的时间。

11.权利要求1的方法，进一步包括添加四乙酰基乙二胺到增白剂或混合物中。

12.权利要求1的方法，进一步包括添加硫酸镁到增白剂或混合物中。

13.权利要求1的方法，进一步包括在溶液内溶解氧气，提供溶解氧溶液。

14.权利要求1的方法，其中非-木纤维的稠度范围为约5％至约50％。

15.权利要求1的方法，其中增白剂进一步包括稳定添加剂。

16.权利要求15的方法，其中稳定添加剂是螯合剂，pH缓冲化合物，或其任何组合。

17.权利要求1的方法，其中增白剂进一步包括表面活性剂，润湿剂，或其组合。

18.权利要求1的方法，进一步包括形成含增白纤维的非织造织物。

19.权利要求18的方法，其中非织造织物是湿擦拭物，干擦拭物，或浸渍擦拭物。

20.权利要求19的方法，其中非织造织物是薄纸、面巾纸、浴室薄纸、婴儿擦拭物、个人护理擦拭物、个人保护擦拭物、化妆品擦拭物、会阴擦拭物、一次性毛巾、厨房擦拭物、机动车擦拭物、浴室擦拭物、硬表面擦拭物、清洁擦拭物、消毒擦拭物、玻璃擦拭物、镜子擦拭物、皮革擦拭物、电子器件擦拭物、透镜擦拭物、抛光擦拭物、医疗清洁擦拭物、或消毒擦拭物。

21.权利要求1的方法，进一步包括梳理增白纤维，形成非织造织物。

22.权利要求1的方法，进一步包括水力缠结增白纤维，形成非织造织物。

23.权利要求1的方法，进一步包括纺粘增白纤维，形成非织造织物。

24.权利要求1的方法，其中在漂煮锅内将非-木纤维的混合物暴露于增白剂下。

25.权利要求24的方法，其中漂煮锅具有内部循环系统。

26.权利要求24的方法，其中漂煮锅具有外部循环系统。

27.权利要求1的方法，进一步包括在冲洗之后，将气体引入到腔室内，置换残留的增白剂。

28.权利要求1的方法，进一步包括形成含增白纤维的薄纸或纸张。

29.减少非-木纤维内残留的植物性杂质含量的方法，该方法包括：

形成非-木纤维的混合物；和

将该混合物暴露于增白剂下，以生产低植物性杂质的纤维，该增白剂是氧气、过乙酸、过氧化物化合物或其组合；

其中低植物性杂质的纤维具有比暴露之前混合物中的纤维少的可视植物性杂质含量。

30.权利要求29的方法，其中增白剂进一步包括碱性化合物。

31.氢气29的方法，其中过氧化物化合物是过氧化氢、过氧化钠、或过氧化氢和过氧化钠二者。

32.权利要求30的方法，其中碱性化合物是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、单乙醇胺、氨、或其任何组合。

33.权利要求29的方法，其中增白剂的起始pH范围为约9.5至约10.5。

34.权利要求29的方法，进一步包括将增白纤维暴露于至少第二增白剂下。

35.权利要求34的方法，其中第二增白剂是过氧化物化合物、碱性化合物、还原剂、或其任何组合。

36.权利要求35的方法，其中还原剂是连二亚硫酸钠、连二亚硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钠、硫酸钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾、硼氢化钠、或其任何组合。

37.权利要求29的方法，其中将该混合物暴露于增白剂下范围为约5至约60分钟的时间。

38.权利要求29的方法，进一步包括添加四乙酰基乙二胺到增白剂或混合物中。

39.权利要求29的方法，进一步包括添加硫酸镁到增白剂或混合物中。

40.权利要求29的方法，进一步包括在溶液内溶解氧气，提供溶解氧溶液。

41.权利要求40的方法，其中在范围为约1至约10Bar的压力下溶解氧气。

42.权利要求29的方法，其中非-木纤维的稠度范围为约5％至约50％。

43.权利要求29的方法，其中增白剂进一步包括稳定添加剂。

44.权利要求43的方法，其中稳定添加剂是螯合剂，pH缓冲化合物，或其任何组合。

45.权利要求29的方法，进一步包括形成含增白纤维的非织造织物。

46.权利要求29的方法，其中在漂煮锅内将非-木纤维的混合物暴露于增白剂下。

47.权利要求46的方法，其中漂煮锅具有内部循环系统。

48.权利要求46的方法，其中漂煮锅具有外部循环系统。

49.权利要求29的方法，进一步包括在冲洗之后，将气体引入到腔室内，置换残留的增白剂。

50.权利要求29的方法，进一步包括形成含增白纤维的薄纸或纸张。

51.一种非织造织物，它包括亮度大于约65的非-木纤维，所述亮度通过MacBeth UV-C标准方法测量。

52.权利要求51的非织造织物，其中纤维是亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维、苎麻纤维、荨麻纤维、西班牙金雀花纤维、洋麻植物纤维、棉纤维或其任何组合。

53.权利要求51的非织造织物，其中亮度范围为约77至约90，这通过MacBeth UV-C标准方法测量。

54.权利要求51的非织造织物，其中非织造织物是湿擦拭物、干擦拭物、或浸渍擦拭物。

55.权利要求51的非织造织物，其中非织造织物是薄纸、面巾纸、浴室薄纸、婴儿擦拭物、个人护理擦拭物、个人保护擦拭物、化妆品擦拭物、会阴擦拭物、一次性毛巾、厨房擦拭物、机动车擦拭物、浴室擦拭物、硬表面擦拭物、清洁擦拭物、消毒擦拭物、玻璃擦拭物、镜子擦拭物、皮革擦拭物、电子器件擦拭物、透镜擦拭物、抛光擦拭物、医疗清洁擦拭物、或消毒擦拭物。

56.一种薄纸或纸张，它包括亮度大于约65的非-木纤维，所述亮度通过MacBeth UV-C标准方法测量。

57.权利要求56的薄纸或纸张，其中纤维是亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维、苎麻纤维、荨麻纤维、西班牙金雀花纤维、洋麻植物纤维、棉纤维或其任何组合。