JPH0716505B2 - 吸収性製品 - Google Patents
吸収性製品Info
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- JPH0716505B2 JPH0716505B2 JP59088526A JP8852684A JPH0716505B2 JP H0716505 B2 JPH0716505 B2 JP H0716505B2 JP 59088526 A JP59088526 A JP 59088526A JP 8852684 A JP8852684 A JP 8852684A JP H0716505 B2 JPH0716505 B2 JP H0716505B2
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- JP
- Japan
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- absorbent
- pulp
- product
- product according
- absorbent product
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08L1/02—Cellulose; Modified cellulose
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
- A61L15/28—Polysaccharides or their derivatives
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S241/00—Solid material comminution or disintegration
- Y10S241/37—Cryogenic cooling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S604/904—Tampons
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)
- Jellies, Jams, And Syrups (AREA)
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- Noodles (AREA)
- Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は非常に吸収性かつ保持性のセルロースパルプの
提供に関し、特に体液を吸収するために用いる吸収性製
品、たとえば生理用ナプキン、月経用タンポン、おむ
つ、ドレツシング等に用いるパルプに関する。
提供に関し、特に体液を吸収するために用いる吸収性製
品、たとえば生理用ナプキン、月経用タンポン、おむ
つ、ドレツシング等に用いるパルプに関する。
勿論、体液を吸収するためにセルロースパルプを利用す
ることは長い間知られて来た。最初木材パルプがこの種
製品に何年もの間用いられて来た。それは安価で、容易
に得られる吸収性材料だからである。この種の木材パル
プは一般に針葉樹、たとえばダイオウマツ等に由来する
ものであり、そして工業的には化学パルプ法、たとえば
クラフトまたは亜硫酸法によつて処理され、この処理の
間に木の幹および枝は木材パルプ繊維とされ、そして非
繊維状物質、たとえばガム、樹脂およびリグニンは化学
的に除去される。得られた木材パルプは時には漂白さ
れ、そして次に前述の製品に用いるべきパルプ綿毛とす
る引続く開離用のボードに形成される。
ることは長い間知られて来た。最初木材パルプがこの種
製品に何年もの間用いられて来た。それは安価で、容易
に得られる吸収性材料だからである。この種の木材パル
プは一般に針葉樹、たとえばダイオウマツ等に由来する
ものであり、そして工業的には化学パルプ法、たとえば
クラフトまたは亜硫酸法によつて処理され、この処理の
間に木の幹および枝は木材パルプ繊維とされ、そして非
繊維状物質、たとえばガム、樹脂およびリグニンは化学
的に除去される。得られた木材パルプは時には漂白さ
れ、そして次に前述の製品に用いるべきパルプ綿毛とす
る引続く開離用のボードに形成される。
また、工業的湿式簀の目紙製造法においては、パルプ繊
維の最外層上に若干の遊離したミクロフイブリルを生成
するためにパルプ繊維が当該技術分野で叩解として知ら
れる工程において通常機械的に処理されることも知られ
ている。この種の湿式等の目紙製造法における乾燥工程
の間、これらの遊離したミクロフイブリルは隣接の繊維
と共に水素結合を形成し、そして完成ペーパーシートの
安定性に対しある度合を付加する。しかし、この種の叩
解作業は、過剰の水素結合がパルプボードを摩砕してパ
ルプ綿毛とするのに困難性を付加する逆の要因であると
考えられているので、究極的に吸収性製品用パルプ綿毛
を提供するためにパルプボードを製造する技術分野にお
いて用いられるべきであることは知られていない。
維の最外層上に若干の遊離したミクロフイブリルを生成
するためにパルプ繊維が当該技術分野で叩解として知ら
れる工程において通常機械的に処理されることも知られ
ている。この種の湿式等の目紙製造法における乾燥工程
の間、これらの遊離したミクロフイブリルは隣接の繊維
と共に水素結合を形成し、そして完成ペーパーシートの
安定性に対しある度合を付加する。しかし、この種の叩
解作業は、過剰の水素結合がパルプボードを摩砕してパ
ルプ綿毛とするのに困難性を付加する逆の要因であると
考えられているので、究極的に吸収性製品用パルプ綿毛
を提供するためにパルプボードを製造する技術分野にお
いて用いられるべきであることは知られていない。
従来法の工程に由来するパルプ綿毛は液体吸収性製品に
おいて、たいてい上首尾に用いられて来たが、当該技術
分野は木材パルプの吸収力および液体保持性能の改良を
ますます追求して来た。多くの示唆が既に提出されて来
て、それらは通常、木材パルプ繊維が構成されるセルロ
ース重合体の化学的変性に向けられている。これらの努
力は若干成功したけれど、一般に得られた製品が固有の
木材パルプよりも実質的に高価であり、また若干特有の
欠点、たとえば脆化または遅い吸上速度等を伴うと明言
される可能性もある。
おいて、たいてい上首尾に用いられて来たが、当該技術
分野は木材パルプの吸収力および液体保持性能の改良を
ますます追求して来た。多くの示唆が既に提出されて来
て、それらは通常、木材パルプ繊維が構成されるセルロ
ース重合体の化学的変性に向けられている。これらの努
力は若干成功したけれど、一般に得られた製品が固有の
木材パルプよりも実質的に高価であり、また若干特有の
欠点、たとえば脆化または遅い吸上速度等を伴うと明言
される可能性もある。
従つて、固有のセルロース繊維を処理してその吸収性お
よび液体保持性を増加させる比較的安価で、簡単な方法
に関する要求がある。
よび液体保持性を増加させる比較的安価で、簡単な方法
に関する要求がある。
本明細書の教示によれば、非常に吸収性で保持力を有す
るセルロース繊維パルプが、複雑で経費のかかる化学的
処理の助けを借りる必要なく比較的簡単な方法により提
供される。
るセルロース繊維パルプが、複雑で経費のかかる化学的
処理の助けを借りる必要なく比較的簡単な方法により提
供される。
具体的には、この種の吸収性かつ保持性パルプは先ずセ
ルロース繊維の希薄水性分散液を生成することによつて
製造される。次にこの分散液を機械的に処理(叩解)し
て、このセルロース繊維の2番目の壁の少なくとも最外
層が本質的に完全に分解されてミクロフイブリル形状と
なるような程度とする。次に叩解した分散液を凍結乾燥
法により乾燥し、それによつて分散液中の水が冷却装置
の適用によつて最初凍結し、次に得られた氷を昇華によ
り除去し、すなわちこの氷を最初に液状を経過させない
で気体状態に変換し、そしてこの気体を運び去つて実質
的に非含水生成物とする。氷の昇化は通常凍結分散液を
低圧雰囲気とすることにより行われる。
ルロース繊維の希薄水性分散液を生成することによつて
製造される。次にこの分散液を機械的に処理(叩解)し
て、このセルロース繊維の2番目の壁の少なくとも最外
層が本質的に完全に分解されてミクロフイブリル形状と
なるような程度とする。次に叩解した分散液を凍結乾燥
法により乾燥し、それによつて分散液中の水が冷却装置
の適用によつて最初凍結し、次に得られた氷を昇華によ
り除去し、すなわちこの氷を最初に液状を経過させない
で気体状態に変換し、そしてこの気体を運び去つて実質
的に非含水生成物とする。氷の昇化は通常凍結分散液を
低圧雰囲気とすることにより行われる。
得られた製品はセルロースパルプであり、このものは従
来のセルロースパルプに由来するものと比較して驚くべ
き強化された吸収度と流体保持力を有している。更に本
発明の教示に由来するセルロースパルプの構造はユニー
クである。顕微鏡観察下では、叩解工程によつて出発セ
ルロース繊維から開放されたフイブリルは分散液が凍結
乾燥された後に、前記解放フイブリルを圧縮状態で含ん
で成る不連続の小板状体またはシート状のものとして出
現する。これらのシートは気孔を取巻きかつ、形成する
壁として出現する傾向を有している。顕微鏡的には、こ
の形態構造が凍結乾燥パルプのスポンジ状外観を生ずる
ものと考えられる。更に注目されるのは、細胞は明らか
にシート状圧縮ミクロフイブリルによつて包囲されてい
るが、これらのシートはある度合をもつて不連続であ
り、そして孔を呈し、一般に葉状構造に類似している。
来のセルロースパルプに由来するものと比較して驚くべ
き強化された吸収度と流体保持力を有している。更に本
発明の教示に由来するセルロースパルプの構造はユニー
クである。顕微鏡観察下では、叩解工程によつて出発セ
ルロース繊維から開放されたフイブリルは分散液が凍結
乾燥された後に、前記解放フイブリルを圧縮状態で含ん
で成る不連続の小板状体またはシート状のものとして出
現する。これらのシートは気孔を取巻きかつ、形成する
壁として出現する傾向を有している。顕微鏡的には、こ
の形態構造が凍結乾燥パルプのスポンジ状外観を生ずる
ものと考えられる。更に注目されるのは、細胞は明らか
にシート状圧縮ミクロフイブリルによつて包囲されてい
るが、これらのシートはある度合をもつて不連続であ
り、そして孔を呈し、一般に葉状構造に類似している。
本発明によれば、繊維状セルロースの水性分散液を大き
い度合をもつて繊維状構造から遊離のミクロフイブリル
まで叩解する。
い度合をもつて繊維状構造から遊離のミクロフイブリル
まで叩解する。
出発セルロース繊維の好ましい形態は、たとえばクラフ
トパルプ法または亜硫酸パルプ法に由来する化学木材パ
ルプであるが、ほとんど凡ゆるセルロース繊維源が適切
に用いられることが理解されよう。従つて、木材パルプ
の他に、セルロース繊維の異なつた資源には麻、バガ
ス、綿花等がある。
トパルプ法または亜硫酸パルプ法に由来する化学木材パ
ルプであるが、ほとんど凡ゆるセルロース繊維源が適切
に用いられることが理解されよう。従つて、木材パルプ
の他に、セルロース繊維の異なつた資源には麻、バガ
ス、綿花等がある。
植物源とは無関係に、セルロース繊維は2次的力、たと
えば水素結合を介して強力に会合された長鎖分子と平行
整列に規定されたセロビオース単位から成るセルロース
鎖を含んで構成されるものである。セルロース鎖の、こ
の会合は、ミセルまたは微結晶として知られる非常に均
一な結晶構造を生ずる。これらのミセルは植物中で、ミ
クロフイブリルとして知られる長糸状に会合している。
ミクロフイブリルへのミセルの会合は、空隙または転位
線がミセル間に存在し、この種の空隙は約15〜20オング
ストローム単位(Å)を有しており、液体をミクロフイ
ブリル中へ移動させ、そしてセルロース繊維の吸収性と
保持性能の少なくとも部分的な原因となつている。高倍
率写真は、木材セルロースのミクロフイブリルが幅約35
Åのフイラメントであり、その長さに沿つて電子密度に
おける周期的な変化を伴うものであることを示してい
る。この観察に基づいて、木材パルプのミクロフイブリ
ルは緊密ならせん状に巻かれた平らなリボン形状とする
ことが提案されて来た。
えば水素結合を介して強力に会合された長鎖分子と平行
整列に規定されたセロビオース単位から成るセルロース
鎖を含んで構成されるものである。セルロース鎖の、こ
の会合は、ミセルまたは微結晶として知られる非常に均
一な結晶構造を生ずる。これらのミセルは植物中で、ミ
クロフイブリルとして知られる長糸状に会合している。
ミクロフイブリルへのミセルの会合は、空隙または転位
線がミセル間に存在し、この種の空隙は約15〜20オング
ストローム単位(Å)を有しており、液体をミクロフイ
ブリル中へ移動させ、そしてセルロース繊維の吸収性と
保持性能の少なくとも部分的な原因となつている。高倍
率写真は、木材セルロースのミクロフイブリルが幅約35
Åのフイラメントであり、その長さに沿つて電子密度に
おける周期的な変化を伴うものであることを示してい
る。この観察に基づいて、木材パルプのミクロフイブリ
ルは緊密ならせん状に巻かれた平らなリボン形状とする
ことが提案されて来た。
セルロース繊維自体は会合したミクロフイブリルの層か
ら構成されている。外層は第1壁と名付け、そして内層
を第2壁と名付け、またこれらは更にS1,S2層等として
分類される。
ら構成されている。外層は第1壁と名付け、そして内層
を第2壁と名付け、またこれらは更にS1,S2層等として
分類される。
上記したように、製紙技術分野においては繊維スラリー
叩解乃至機械的に処理して若干のミクロフイブリルをセ
ルロース繊維の最外層上に遊離させることが知られてい
る。製紙分野におけるこの叩解処理の目的は、結合を高
めることである。従来、内層の損傷を避けるために非常
な注意が払われて来た。
叩解乃至機械的に処理して若干のミクロフイブリルをセ
ルロース繊維の最外層上に遊離させることが知られてい
る。製紙分野におけるこの叩解処理の目的は、結合を高
めることである。従来、内層の損傷を避けるために非常
な注意が払われて来た。
本発明の教示によれば、この種の叩解工程は更に第2壁
の少なくとも最外層が本質的に完全にミクロフイブリル
形状に分散される点にまで実施される。好ましくは、先
ず出発セルロース繊維が希薄水性スラリーに分散され
る。この種のスラリーは約0.5乃至約10.0%の範囲に及
び固形分を、そして更に好ましくは約1.5乃至約6.0%の
範囲に及ぶ固形分を有するべきである。
の少なくとも最外層が本質的に完全にミクロフイブリル
形状に分散される点にまで実施される。好ましくは、先
ず出発セルロース繊維が希薄水性スラリーに分散され
る。この種のスラリーは約0.5乃至約10.0%の範囲に及
び固形分を、そして更に好ましくは約1.5乃至約6.0%の
範囲に及ぶ固形分を有するべきである。
このスラリーは次に、本明細書中に規定した程度にミク
ロフイブリルを遊離するために該スラリーが機械的に処
理される叩解ステーシヨンに送られる。本発明の教示に
従つてスラリーを叩解する方法および装置は、もしミク
ロフイブリル化の十分な度合が達成されるならば、臨界
的なものではない。従つて、市販の装置、たとえばホラ
ンダー、ジヨーダン、あるいは円板式精砕機タイプの叩
解機を利用することができる。ホランダー叩解機はスラ
リーを桶内に導入し、そして波形ローラとプレートとの
間に形成されたニツプの下を強制的に通過させる装置で
ある。ローラを回転させると、剪断力がニツプ内の繊維
上に加えられる。ジヨーダンタイプの叩解機は2個のネ
スチング・コーン(nesting cones)であつて、その間
に環状空間を備えたものを用いている。内方のコーンが
往復運動し、その結果環状空間に導入されたスラリーは
剪断される。円板式精砕機においては、2枚の丸くした
プレートが対面関係にあり、そしてプレートの少なくと
も1枚にはリブが設けられ、またそのプレートの少なく
とも1枚は回転する。スラリーはプレートの両面の間に
導入され、そして回転作用によつて剪断される。ミクロ
フイブリルパルプを生成するためのその他の示唆もある
が、これらも本発明を実施するために等しく有用であ
る。これらの示唆の一つは米国特許第4,374,702号(198
3年2月22日公告、発明者:ターバツク他)中に見出さ
れる。
ロフイブリルを遊離するために該スラリーが機械的に処
理される叩解ステーシヨンに送られる。本発明の教示に
従つてスラリーを叩解する方法および装置は、もしミク
ロフイブリル化の十分な度合が達成されるならば、臨界
的なものではない。従つて、市販の装置、たとえばホラ
ンダー、ジヨーダン、あるいは円板式精砕機タイプの叩
解機を利用することができる。ホランダー叩解機はスラ
リーを桶内に導入し、そして波形ローラとプレートとの
間に形成されたニツプの下を強制的に通過させる装置で
ある。ローラを回転させると、剪断力がニツプ内の繊維
上に加えられる。ジヨーダンタイプの叩解機は2個のネ
スチング・コーン(nesting cones)であつて、その間
に環状空間を備えたものを用いている。内方のコーンが
往復運動し、その結果環状空間に導入されたスラリーは
剪断される。円板式精砕機においては、2枚の丸くした
プレートが対面関係にあり、そしてプレートの少なくと
も1枚にはリブが設けられ、またそのプレートの少なく
とも1枚は回転する。スラリーはプレートの両面の間に
導入され、そして回転作用によつて剪断される。ミクロ
フイブリルパルプを生成するためのその他の示唆もある
が、これらも本発明を実施するために等しく有用であ
る。これらの示唆の一つは米国特許第4,374,702号(198
3年2月22日公告、発明者:ターバツク他)中に見出さ
れる。
十分な叩解は、得られた繊維がカナダ規格フリーネス値
(Canadian Standard Freeness value)100未満、好ま
しくは50未満に減少したときに達成されることが見出さ
れた。特定の希釈度を有するスラリーが特定タイプの繊
維と共に特定の叩解装置内で叩解される時間は、一連の
簡単な実験による完成品のカナダ規格フリーネス値と容
易に相関関係を有するものである。叩解時間を作り出す
パラメータは非常に大きく変動する可能性もあり、そし
て本発明の教示によれば利用可能な叩解スラリーを依然
として生成するので、この種の叩解時間に関し、如何な
る普偏化も行えないことが理解されよう。ウイスコンシ
ン州のヴオイス・カンパニー・オブ・アプリテンから得
られた「ヴアレイ叩解機」73−13−1 1/2ナイアガラ型
を用い、そして固形分2%を有するデータマツ漂白クラ
フトパルプのスラリーを叩解する際、適切な叩解時間は
120乃至約160分の範囲に及んだが、これらは模範例と考
えてよい。
(Canadian Standard Freeness value)100未満、好ま
しくは50未満に減少したときに達成されることが見出さ
れた。特定の希釈度を有するスラリーが特定タイプの繊
維と共に特定の叩解装置内で叩解される時間は、一連の
簡単な実験による完成品のカナダ規格フリーネス値と容
易に相関関係を有するものである。叩解時間を作り出す
パラメータは非常に大きく変動する可能性もあり、そし
て本発明の教示によれば利用可能な叩解スラリーを依然
として生成するので、この種の叩解時間に関し、如何な
る普偏化も行えないことが理解されよう。ウイスコンシ
ン州のヴオイス・カンパニー・オブ・アプリテンから得
られた「ヴアレイ叩解機」73−13−1 1/2ナイアガラ型
を用い、そして固形分2%を有するデータマツ漂白クラ
フトパルプのスラリーを叩解する際、適切な叩解時間は
120乃至約160分の範囲に及んだが、これらは模範例と考
えてよい。
叩解方法とは無関係に、スラリーはその後、たとえば約
4〜10%に過または吸引手段によつて濃縮することが
でき、そして次に凍結乾燥工程を施す。凍結乾燥につい
ては、スラリーはその中の水が固化するに足る冷凍手段
の影響下に置かれることを意味している。次に凍結され
たスラリーは、これが先ず液状を経由することなく直接
気体状態に昇華する条件下に置かれ、そして気体状の水
は除去される。
4〜10%に過または吸引手段によつて濃縮することが
でき、そして次に凍結乾燥工程を施す。凍結乾燥につい
ては、スラリーはその中の水が固化するに足る冷凍手段
の影響下に置かれることを意味している。次に凍結され
たスラリーは、これが先ず液状を経由することなく直接
気体状態に昇華する条件下に置かれ、そして気体状の水
は除去される。
凍結工程を行うためには各種の手段が利用され、たとえ
ばスラリーを外部の冷蔵室に入れ、そしてスラリーをそ
の中に冷凍されるまで保持することにより行う。あるい
はスラリーを、冷凍源、たとえば冷却管または冷却剤、
たとえば液体窒素、ドライアイス、アルコール溶液等を
含有する浴、ならびに収集された凍結スラリーの周囲を
循環させてもよい。
ばスラリーを外部の冷蔵室に入れ、そしてスラリーをそ
の中に冷凍されるまで保持することにより行う。あるい
はスラリーを、冷凍源、たとえば冷却管または冷却剤、
たとえば液体窒素、ドライアイス、アルコール溶液等を
含有する浴、ならびに収集された凍結スラリーの周囲を
循環させてもよい。
昇華ならびに気相の水の除去を行うために、凍結スラリ
ーは、水が固相から気相に直接昇華する条件の減圧下に
置く。この種の減圧環境を作り出すための真空手段は凍
結乾燥の技術分野においては周知がある。典型的なこの
種の減圧は約5.0トル未満、そして好ましくは約0.5トル
未満である。
ーは、水が固相から気相に直接昇華する条件の減圧下に
置く。この種の減圧環境を作り出すための真空手段は凍
結乾燥の技術分野においては周知がある。典型的なこの
種の減圧は約5.0トル未満、そして好ましくは約0.5トル
未満である。
得られた生成物はスポンジ状乾燥パルプであつて、これ
はこのスポンジ状乃至パルプ綿毛に磨砕した場合のいず
れの形状においても、慣用の方法により提供されたパル
プと対比させたとき液体吸収性および保持性の実質的増
加を示している。吸収性における、このような予期せぬ
改良に関する正確な理由は不明であるが、本明細書の教
示によるパルプの調製によつて得られる特異な形態構造
の結果であると思われる。
はこのスポンジ状乃至パルプ綿毛に磨砕した場合のいず
れの形状においても、慣用の方法により提供されたパル
プと対比させたとき液体吸収性および保持性の実質的増
加を示している。吸収性における、このような予期せぬ
改良に関する正確な理由は不明であるが、本明細書の教
示によるパルプの調製によつて得られる特異な形態構造
の結果であると思われる。
添付図面を参照すると、第1図乃至第4図に示されてい
るのは、拡大倍率の一連の走査電子顕微鏡写真であつ
て、「ヴアレイ」叩解機で160分間叩解し、次いで凍結
乾燥したテーダマツのクラフトパルプである。これらの
高倍率において、パルプはマイクロフイブリル12から成
るシート乃至小板10を含んで成つていることが理解され
る。これらのシートはランダム形状を有しており、そし
て空隙14を包囲する若干不連続の壁を形成しているらし
い。この高倍率においては小板が構造においてほとんど
葉状であり、そして穴があり、たとえば穿孔16を有して
いる。
るのは、拡大倍率の一連の走査電子顕微鏡写真であつ
て、「ヴアレイ」叩解機で160分間叩解し、次いで凍結
乾燥したテーダマツのクラフトパルプである。これらの
高倍率において、パルプはマイクロフイブリル12から成
るシート乃至小板10を含んで成つていることが理解され
る。これらのシートはランダム形状を有しており、そし
て空隙14を包囲する若干不連続の壁を形成しているらし
い。この高倍率においては小板が構造においてほとんど
葉状であり、そして穴があり、たとえば穿孔16を有して
いる。
図示されるように、小板は約2ミクロン乃至約130ミク
ロンの最大寸法において変化しているが、70ミクロンが
典型的である。これらの小板は約5ミクロン未満の厚さ
を有し、典型的には約2ミクロンの厚さを有している。
小板は最大寸法値約500ミクロン未満を有する空隙領域
を包囲している。
ロンの最大寸法において変化しているが、70ミクロンが
典型的である。これらの小板は約5ミクロン未満の厚さ
を有し、典型的には約2ミクロンの厚さを有している。
小板は最大寸法値約500ミクロン未満を有する空隙領域
を包囲している。
如何なる特定の学説とも結び付くものではないが、本発
明のパルプのユニークな形態構造は、微小繊維化したパ
ルプが凍結される際、成長し、膨張する氷の結晶が結晶
の切り子面間のフイブリルを圧縮して平らなシートとす
る事実によるものと思われる。昇華工程はこの形態を妨
害するものではなく、その代りにフイブリルの圧縮され
たシート間の容積を満たす氷が気化して後に空隙14を残
す。
明のパルプのユニークな形態構造は、微小繊維化したパ
ルプが凍結される際、成長し、膨張する氷の結晶が結晶
の切り子面間のフイブリルを圧縮して平らなシートとす
る事実によるものと思われる。昇華工程はこの形態を妨
害するものではなく、その代りにフイブリルの圧縮され
たシート間の容積を満たす氷が気化して後に空隙14を残
す。
〔実施例1〕 本発明によるパルプのユニークな特性を示すために、一
連のパルプ試料を調製する。各例において、出発セルロ
ース繊維はフロリダ州、パナマ市のインターナシヨナル
・ペーパー・カンパニーから入手したテーダマツ漂白ク
ラフト木材パルプである。パルプの希薄分散液は水中に
約2重量%の固形分を有して調製された。この分散液を
ウイスコンシン州のヴオイス・カンパニー・オブ・アプ
リテンから得られた「ヴアレイ叩解機」73−13−1 1/2
ナイアガラ型によつて機械的に処理した。叩解は以下の
第1表に示す各種の増加させた時間について行つた。次
に、この得られたスラリーを、ニユージヤージ州、ニユ
ーブランズウイツクのニユーブランズウイツク・サイエ
ンテイフイツク・コーポレーシヨンから入手した凍結乾
燥装置を用いて凍結乾燥した。このスラリーをペトリ皿
に採り、次にこれを有効冷却温度約−78℃で顆粒状ドラ
イアイス上に配置する。次いで冷凍スラリーを冷凍乾燥
装置内に配置して水を0.04トルの真空下で昇華により除
去する。第1組の試料は凍結乾燥の後、ロータ内に固定
ハンマーを備えたハンマーミル中で磨砕する。第2組の
試料は凍結乾燥法により得られるスポンジ状のまま保持
する。
連のパルプ試料を調製する。各例において、出発セルロ
ース繊維はフロリダ州、パナマ市のインターナシヨナル
・ペーパー・カンパニーから入手したテーダマツ漂白ク
ラフト木材パルプである。パルプの希薄分散液は水中に
約2重量%の固形分を有して調製された。この分散液を
ウイスコンシン州のヴオイス・カンパニー・オブ・アプ
リテンから得られた「ヴアレイ叩解機」73−13−1 1/2
ナイアガラ型によつて機械的に処理した。叩解は以下の
第1表に示す各種の増加させた時間について行つた。次
に、この得られたスラリーを、ニユージヤージ州、ニユ
ーブランズウイツクのニユーブランズウイツク・サイエ
ンテイフイツク・コーポレーシヨンから入手した凍結乾
燥装置を用いて凍結乾燥した。このスラリーをペトリ皿
に採り、次にこれを有効冷却温度約−78℃で顆粒状ドラ
イアイス上に配置する。次いで冷凍スラリーを冷凍乾燥
装置内に配置して水を0.04トルの真空下で昇華により除
去する。第1組の試料は凍結乾燥の後、ロータ内に固定
ハンマーを備えたハンマーミル中で磨砕する。第2組の
試料は凍結乾燥法により得られるスポンジ状のまま保持
する。
これらの試料は、「Textile Res.J.37」第356〜366ペー
ジ(1967年)中に詳細に記載されるように「多孔板試験
装置」を利用して最大キャパシティ、流体保持力および
最大キャパシティ吸収時間に関して試験する。要約すれ
ば、本試験は試料を本質的に多孔底板を備えるブフナー
斗である場所に配置し、そしてその上に標準化した制
限圧力を維持する標準重量を加えることにより試料を所
定の場所に保持する工程を包含するものである。この多
孔板は流体の貯槽と接触させて配置し、そして試料は飽
和するまで多孔板を経由して流体を吸収させる。試料を
本質的に貯槽のレベルに保持することにより、吸収され
る流体を貯槽に対し本質的にはゼロ液圧ヘツドの影響下
におかれる。吸収された流体の容量を試料の重量で割つ
たものを「最大キャパシティ」と称する。試料が流体を
吸収する場合、時間の函数として吸収された容量の測定
が行われる。吸収が開始された時の、この曲線の傾斜は
「吸収当初速度」と称する。流体の保持力を測定するた
め、飽和した試料を貯槽に対し持ち上げ、それによつて
吸収された流体に対し液圧ヘツドを付与するが、このヘ
ツドは35.5cmの流体として任意に選択される。本装置
は、液圧ヘツド下に保持される流体の容量を測定するた
めの機構を備えている。保持力値は試料の単位重量当り
保持される容量として報告される。試料の試験結果は以
下の第1表中に記録される。各場合の試験流体は1%Na
Cl水溶液、そして制限圧力は4.8g/cm2である。
ジ(1967年)中に詳細に記載されるように「多孔板試験
装置」を利用して最大キャパシティ、流体保持力および
最大キャパシティ吸収時間に関して試験する。要約すれ
ば、本試験は試料を本質的に多孔底板を備えるブフナー
斗である場所に配置し、そしてその上に標準化した制
限圧力を維持する標準重量を加えることにより試料を所
定の場所に保持する工程を包含するものである。この多
孔板は流体の貯槽と接触させて配置し、そして試料は飽
和するまで多孔板を経由して流体を吸収させる。試料を
本質的に貯槽のレベルに保持することにより、吸収され
る流体を貯槽に対し本質的にはゼロ液圧ヘツドの影響下
におかれる。吸収された流体の容量を試料の重量で割つ
たものを「最大キャパシティ」と称する。試料が流体を
吸収する場合、時間の函数として吸収された容量の測定
が行われる。吸収が開始された時の、この曲線の傾斜は
「吸収当初速度」と称する。流体の保持力を測定するた
め、飽和した試料を貯槽に対し持ち上げ、それによつて
吸収された流体に対し液圧ヘツドを付与するが、このヘ
ツドは35.5cmの流体として任意に選択される。本装置
は、液圧ヘツド下に保持される流体の容量を測定するた
めの機構を備えている。保持力値は試料の単位重量当り
保持される容量として報告される。試料の試験結果は以
下の第1表中に記録される。各場合の試験流体は1%Na
Cl水溶液、そして制限圧力は4.8g/cm2である。
第1表から理解されるように、対照試料(単にスラリー
化し、そして凍結乾燥するが、フイブリル化していな
い)とフイブリル化した凍結乾燥試料との比較は本発明
の教示を取り入れることにより吸収性に関する顕著な改
良を示している。
化し、そして凍結乾燥するが、フイブリル化していな
い)とフイブリル化した凍結乾燥試料との比較は本発明
の教示を取り入れることにより吸収性に関する顕著な改
良を示している。
本発明の凍結乾燥し、フイブリル化した木材パルプを含
んで成る一連の試料を密度0.02g/cm3を有する圧縮円筒
形タンポンに形成する。更に凍結乾燥した化学木材パル
プを含んで成る対照タンポンを同様にして同一の密度を
有するものに形成する。模擬使用条件下で塩化ナトリウ
ム水溶液1重量%を吸収するための実験用ならびに対照
用タンポンのキヤパシテイを、タンポンの一端を吸収さ
せるべき液体中に5分間沈め、一方タンポンの側面は以
下の第2表に示す制限圧力下に保持することによつて測
定する。制限圧力はタンポンを液圧的に膨張させたポリ
エチレンスリーブ内に包むことにより維持する。過剰の
流体は2分間にわたり、タンポンから排出させ、圧力を
解放し、そしてタンポンにより吸収された流体の重量を
測定し、そしてタンポンの単位重量当りの吸収された流
体の重量単位をもつて「キヤパシテイ」として報告す
る。
んで成る一連の試料を密度0.02g/cm3を有する圧縮円筒
形タンポンに形成する。更に凍結乾燥した化学木材パル
プを含んで成る対照タンポンを同様にして同一の密度を
有するものに形成する。模擬使用条件下で塩化ナトリウ
ム水溶液1重量%を吸収するための実験用ならびに対照
用タンポンのキヤパシテイを、タンポンの一端を吸収さ
せるべき液体中に5分間沈め、一方タンポンの側面は以
下の第2表に示す制限圧力下に保持することによつて測
定する。制限圧力はタンポンを液圧的に膨張させたポリ
エチレンスリーブ内に包むことにより維持する。過剰の
流体は2分間にわたり、タンポンから排出させ、圧力を
解放し、そしてタンポンにより吸収された流体の重量を
測定し、そしてタンポンの単位重量当りの吸収された流
体の重量単位をもつて「キヤパシテイ」として報告す
る。
第2表から理解されるように、水8インチの制限圧力に
おいて、本発明によるミクロフイブリル化した凍結乾燥
木材パルプは対照の化学木材パルプタンポンを超えるキ
ヤパシテイにおける可成りの増加を示している。他方、
より高い制限圧力においては2種類のタンポンはキヤパ
シテイにおいて本質的に均等であることが明瞭である。
おいて、本発明によるミクロフイブリル化した凍結乾燥
木材パルプは対照の化学木材パルプタンポンを超えるキ
ヤパシテイにおける可成りの増加を示している。他方、
より高い制限圧力においては2種類のタンポンはキヤパ
シテイにおいて本質的に均等であることが明瞭である。
本発明は高度吸収性のセルロースパルプを製造すること
に関して説明されたが、本明細書において更に吸収性を
強化するために、たとえば化学的手段による別のやり方
でセルロース繊維が更に処理できないことを示唆すると
決して解釈されるべきではない。同様に、本発明による
セルロースは他の成分と組合わせて吸収目的のために複
合材料を製造してもよい。この種の変形ならびに当業者
により見出されるその他のものは全て本発明の範囲およ
び教示の範囲内にあるものである。
に関して説明されたが、本明細書において更に吸収性を
強化するために、たとえば化学的手段による別のやり方
でセルロース繊維が更に処理できないことを示唆すると
決して解釈されるべきではない。同様に、本発明による
セルロースは他の成分と組合わせて吸収目的のために複
合材料を製造してもよい。この種の変形ならびに当業者
により見出されるその他のものは全て本発明の範囲およ
び教示の範囲内にあるものである。
第1図は倍率100における本発明によるパルプの繊維の
形状を示す走査電子顕微鏡写真、第2図は倍率1,000に
おける第1図に示すパルプの繊維の形状の顕微鏡写真、
第3図は倍率2,000における第1図のパルプの繊維の形
状の顕微鏡写真、そして第4図は倍率20,000における第
1図のパルプの繊維の形状の顕微鏡写真である。 10…シートまたは小板、12…ミクロフイブリル、14…空
隙、16…穿孔。
形状を示す走査電子顕微鏡写真、第2図は倍率1,000に
おける第1図に示すパルプの繊維の形状の顕微鏡写真、
第3図は倍率2,000における第1図のパルプの繊維の形
状の顕微鏡写真、そして第4図は倍率20,000における第
1図のパルプの繊維の形状の顕微鏡写真である。 10…シートまたは小板、12…ミクロフイブリル、14…空
隙、16…穿孔。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 2119−3B A41B 13/02 B
Claims (18)
- 【請求項1】ミクロフイブリルのシート状粒子から成る
叩解、凍結乾燥したセルロースパルプを吸収性エレメン
トとして包含したものからなり、前記シート状粒子は不
連続な壁として空所を取巻くように配されていることを
特徴とする吸収性製品。 - 【請求項2】前記叩解、凍結乾燥したセルロースパルプ
が、1%NaCl水溶液から成る試験流体によって少なくと
も15g/gの「多孔板キャパシティ」を有する特許請求の
範囲第1項記載の吸収性製品。 - 【請求項3】前記叩解、凍結乾燥したセルロースパルプ
が、液圧ヘッド35.5cmの液体下で1%NaCl水溶液から成
る試験流体によって少なくとも10g/gの「多孔板保持
力」を有する特許請求の範囲第1項記載の吸収性製品。 - 【請求項4】前記叩解、凍結乾燥したセルロースパルプ
が、最大寸法約2ミクロン乃至約130ミクロンならびに
5ミクロン未満の厚さを有する前記シートを含んで成る
特許請求の範囲第1項記載の吸収性製品。 - 【請求項5】前記製品が生理用ナプキンである特許請求
の範囲第1項記載の吸収性製品。 - 【請求項6】前記製品が生理用タンポンである特許請求
の範囲第1項記載の吸収性製品。 - 【請求項7】前記製品が使い棄て用おむつである特許請
求の範囲第1項記載の吸収性製品。 - 【請求項8】前記製品が創傷用ドレッシングである特許
請求の範囲第1項記載の吸収性製品。 - 【請求項9】出発セルロース繊維が木材パルプである特
許請求の範囲第1項記載の吸収性製品。 - 【請求項10】前記水性分散液が固形分約0.5乃至約10.
0重量%の範囲の固体を含有する特許請求の範囲第1項
記載の吸収性製品。 - 【請求項11】前記水性分散液が固形分約1.5乃至約6.0
重量%の範囲の固体を含有する特許請求の範囲第3項記
載の吸収性製品。 - 【請求項12】叩解が、前記セルロース繊維をカナダ規
格フリーネス値100未満とする程度に行われる特許請求
の範囲第1項記載の吸収性製品。 - 【請求項13】叩解が、前記セルロース繊維をカナダ規
格フリーネス値50未満とする程度に行われる特許請求の
範囲第5項記載の吸収性製品。 - 【請求項14】高度に吸収性、保持性のセルロースパル
プを吸収エレメントとしてその中に包含する吸収性製品
を製造する方法であって、セルロース繊維の希薄水性分
散液を生成し;前記スラリーを前記セルロース繊維の第
2壁の少なくとも最外層が本質的に完全にミクロフィブ
リル形状に分解される程度に広範囲に叩解し;そして前
記スラリーを凍結乾燥して前記セルロースパルプを得る
ことを特徴とする前記製法。 - 【請求項15】前記製品が生理用ナプキンである特許請
求の範囲第14項記載の方法。 - 【請求項16】前記製品が生理用タンポンである特許請
求の範囲第14項記載の方法。 - 【請求項17】前記製品が使い棄て用おむつである特許
請求の範囲第14項記載の方法。 - 【請求項18】前記製品が創傷用ドレッシングである特
許請求の範囲第14項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/492,089 US4474949A (en) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | Freeze dried microfibrilar cellulose |
| US492089 | 1983-05-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59211457A JPS59211457A (ja) | 1984-11-30 |
| JPH0716505B2 true JPH0716505B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=23954897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59088526A Expired - Lifetime JPH0716505B2 (ja) | 1983-05-06 | 1984-05-04 | 吸収性製品 |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4474949A (ja) |
| EP (1) | EP0125850B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0716505B2 (ja) |
| AT (1) | ATE29747T1 (ja) |
| AU (1) | AU564493B2 (ja) |
| BR (1) | BR8402099A (ja) |
| CA (1) | CA1228257A (ja) |
| DK (1) | DK223084A (ja) |
| ES (1) | ES8505552A1 (ja) |
| FI (1) | FI841791L (ja) |
| GR (1) | GR82394B (ja) |
| IE (1) | IE55175B1 (ja) |
| IN (1) | IN161626B (ja) |
| MX (1) | MX165024B (ja) |
| NO (1) | NO841795L (ja) |
| NZ (1) | NZ207857A (ja) |
| PH (1) | PH18923A (ja) |
| ZA (1) | ZA843374B (ja) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0200409B1 (en) * | 1985-04-16 | 1994-06-29 | Agency Of Industrial Science And Technology | Moulded material comprising bacteria-produced cellulose |
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| US4767848A (en) * | 1985-07-22 | 1988-08-30 | Personal Products Company | Cross-linked microfibrillated cellulose prepared from pore generating particles |
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| NO933687L (no) * | 1992-10-14 | 1994-04-15 | Mcneil Ppc Inc | Absorberende hygieneprodukt |
| US5843575A (en) * | 1994-02-17 | 1998-12-01 | The Procter & Gamble Company | Absorbent members comprising absorbent material having improved absorbent property |
| BR9506830A (pt) * | 1994-02-17 | 1997-10-14 | Procter & Gamble | Material absorvente poroso dotado de caracteristicas de superficie modificadas artigo absorvente e processo para produzir esse material |
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1984
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