通过纤维素与甲酸和磷酸的反应直接制备一种甲酸纤维素溶液的方法，其特征在于以下几点： ａ）使用纤维素板； ｂ）所述的板先用一种基于甲酸的浸渍液充分浸渍； ｃ）经过该预浸渍后，该板同时与甲酸和磷酸接触捏合。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纤维素衍生物。这里术语“纤维素衍生物”是指纤维素中的羟基经化学反应被取代后形成的化合物，这些衍生物也指取代衍生物。本专利技术特别涉及甲酸纤维素和甲酸纤维素溶液。在大量的文献资料中已经描述了纤维素衍生物和/或这些衍生物溶液的制备方法以及这些方法的某些具体步骤。所作的参考文献尤其是专利EP-B-179,822。该文献阐述了通过甲酸和磷酸与纤维素反应形成甲酸纤维素，以甲酸纤维素为基础生产各向异性纺丝组合物的过程，并且由这些组合物得到力学性能优良的纤维，这些纤维也可能再生。更具体地说，本专利技术涉及甲酸纤维素及其溶液的制备方法，特别是可以用来纺丝的溶液，这些方法使用工业条件下板状的纤维素纸浆来完成。众所周知，这些板是刚性片材，其厚度通常在0.2mm～5.0mm范围内，一般是约0.5mm～2mm厚，其中，根据这些板所需的密度，纤维素呈纤维状、相对紧密排布。这些板通常是平面的、长方形、切断的形式或是成卷形成连续的(窄)条。为了方便，通常用密度区分这些板，密度在0.5g/cm3以下的叫作“低密度”板，密度至少为0.5g/cm3的板称为“高密度”板。在纤维素转化工业中，特别是纤维素纤维和薄膜工业中，这些易于运输及贮存的板是主要是用来作为基础材料的。阐述这些板材或用作初始材料应用的文献很多，例如，下面的专利或专利申请EP-A-251,674，FR-A-2,678,625，US-A-2,105,498，US-A-2,393,783，US-A-2,644,818，US-A-4,211,574，US-A-4,336,370，US-A-4,343,840，US-A-4,840,673，US-A-5,036-900，US-A-5,114,533。当以这样的纤维素板作初始材料制备纤维素衍生物和/或其溶液时，已有很多大家熟悉的方法，尽管这些方法各种各样，但第一步都相同，就是通过分离构成板的纤维使纤维能够到达所使用的各种反应试剂，而将这些板作力学破坏，这种操作的目的是破坏其整体性和粘接力。术语力学破坏通常被理解为是任何粉碎的操作，不管它是否被完全粉碎，即用研碎技术弄碎成粉末，还是通过切碎、部分研磨、摩擦或任何类似的作用被部分粉碎，这种粉碎操作使用众所周知的工具及机器来进行，例如，绞碎机、磨削机、研磨机或撕碎机。纤维素板弄碎成粉末是一个一般的过程，可通过任一其他方法独立地进行，在加工前以由此得到的粉末形式进行保存是可能的。这些粉末具有优良的化学活性并且是可商购的。粉末的使用范围由此而被扩大，特别适用于只要求有限数量原料的实验室规模的试验。除了粉碎本身的成本外，弄碎成粉末还有很多其他的缺点。一个主要的缺点在于与爆炸或火灾有关的安全性问题。在不可控制的环境中进行粉碎操作、粉末的处理或贮存本身就存在危险性，这一点已在例如US-A-5,036,900中提及。制备粉末要求使用十分昂贵的安全及控制设备。其他已知的缺点是与材料以粉尘形式的损耗有关，与这些粉末的存在有关，并且与作为初始材料时在被粉碎以后面临着体积的膨胀给运输和贮存带来困难有关。对于大规模的工业化生产来说，从经济角度考虑，所有这些局限性是难以容忍的。上面提到的部分粉碎的方法，正如上面列举的各种各样的原因，在许多方法中都适用。下面仅举几个例子。文献FR-A-2,678,625描述了乙酸纤维素的生产方法，及使用各种研磨机粉碎高密度纤维素板。US-A-2,393,783描述了在酯化前通过压缩空气爆吹这些板的方法使板破坏并使其分散成单根纤维。US-A-2,644,818描述了通过撕碎碱纤维板的特殊步骤生产纤维素醚的方法。US-A-5,036,900描述了在乙酰化步骤前，为撕碎高密度纤维素板而设计的一种机器。人们最熟悉的先进的工业化过程如由所获得的纤维素衍生物或由其溶液进行乙酰化、黄原酸化或粘胶化方法，也利用了板的部分粉碎的技术。这一粉碎步骤是这些方法中完整而独立的步骤。但是，所有这些部分粉碎方法其本身都有许多缺点。除了机器实际损耗外，一个主要的缺点是在粉碎过程中纤维素的失活(失去化学活性)。为了避免或限制失活，必须使用例如特殊的、严格的干湿材料条件来粉碎材料。在某些场合下，纤维素再活化处理甚至是必要的。其他缺点是纤维素的降解(如解聚反应)的危险及材料以粉尘方式的损耗。显然所有这些缺点会增加最终工业生产的成本。某些缺点已在下面的文献中提到过FR-A-2,678,625，US-A-2,105,498，US-A-2,393,783，US-A-5,036,900，US-A-5,114,535。本专利技术的目的是提供一种直接从纤维素板开始得到甲酸纤维素的溶液，以及得到甲酸纤维素本身的方法。本方法不要求事前对板进行机械粉碎，本方法快速且易于完成，避免了上面提到的所有缺点。本方法通过对这些板的简单浸渍以及对这些浸渍板的捏合得到一种溶液，特别是纺丝溶液。根据本专利技术的用于直接由甲酸和磷酸与纤维素反应制备甲酸纤维素溶液的方法有以下几个特点a)使用纤维素板；b)首先将所述的板用基于甲酸的浸渍液浸渍；c)经过初步浸渍后，板与甲酸和磷酸接触相捏合。本专利技术还涉及下面的产品- 从本方法得到的溶液，特别是纺丝溶液，也就是说能够用来纺丝得到纤维或膜的溶液；- 当由这种溶液得到甲酸纤维素时，该甲酸纤维素本身；- 由甲酸纤维素或由本专利技术中的溶液得到的再生纤维素制成的制品，这些制品特别包括纤维、膜或型材；- 增强组件，每个组件包括至少一根本专利技术所述的纤维和/或一层本专利技术所述的膜，例如缆、绳和经过加捻的合股复丝纤维，也可能得到这种增强组件(hybrids)，例如增强混合物或复合材料，也就是说这种组件包括不同性质的组分，这些组分也可能不由本专利技术提供。- 用本专利技术的物品增强的制品、尤其是用至少一种本专利技术的纤维和/或膜和/或组件增强的制品，这些制品是，例如橡胶或塑料制品，例如轮胎、管子、带或板片(plies)。下面的说明、非限制性的实施例以及与这些实施例相关的示意性附图有助于对本专利技术的理解。附图中- 附图说明图1表示一种使基于甲酸的浸渍液浸渍纤维素板试验得以进行的装置，它使该试验时有助于选择某些条件来实施本专利技术的方法；- 图2表示浸渍时间的平方根作为重量比R＝F/R(甲酸/磷酸)的函数变化，用各种浸渍液配方和一种高密度纤维素板样品作为浸渍试验。I.采用的测量和试验I-1.聚合度聚合度被缩写为DP。纤维素的DP以大家熟知的方法来测量，这种纤维素是粉末形式的或者事先转化成粉末。首先，溶解后纤维素的固有粘度(IV)根据1970年的瑞士标准SNV195598来测定，而其浓度变化范围为0.5～0.05g/dl。固有粘度由下式定义IV＝(1/C)×Ln(t1/t0)其中C表示干纤维素的浓度，t2表示乌氏粘度计(Ubbelhode-typeviscometer)中聚合物稀溶液的流出时间，t0表示乌氏粘度计中纯溶剂的流出时间，而1n表示自然对数，测定在20℃下进行。固有粘度外推至浓度为零时即得到特性粘度。重均分子量Mw由Mark-Houwink方程式给出＝K×Mwα其中常数K和α分别为K＝5.31×10-4；α＝0.78，它们与用于测定固有粘度的溶剂体系有关。上述数据摘自L.Valtasaari的专利文献Tappi48，6本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：让克洛德·奥布里，伯纳德斯·玛丽亚·科恩德尔斯，詹姆斯·卡特赖特·威廉斯，
申请(专利权)人：米凯林技术研究公司，
类型：发明
国别省市：
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