纤维素纤维制造技术

按胺氧化物法制造纤维素模制体的方法，其中将纤维素在含水的叔胺氧化物中的悬浮液转化成可纺的溶液，通过喷丝板挤出，并使得到的模制体通过凝固浴，其特征在于 ａ）采用一种含有能与纤维素反应并引入官能团的物质的悬浮液，此官能团比纤维素的羟基具有更强的亲核性，和／或 ｂ）采用带有官能团的纤维素，此官能团比纤维素的羟基具有更强的亲核性，和／或 ｃ）采用一种含有带有比纤维素的羟基亲核性更强的官能团的聚合物的悬浮液，和／或 ｄ）将一种能与纤维素反应并引入比纤维素的羟基亲核性更强的官能团的物质加入可纺的溶液中；和／或 ｅ）将一种带有比纤维素的羟基亲核性更强的官能团的聚合物加入可纺的溶液中。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新的纤维素模制体和制造这种纤维素模制体的方法。本专利技术特别是涉及一种新的纤维素纤维和新的纤维素薄膜，它们具有预定的原纤化倾向。近年来，报导了一系列方法来代替粘胶法，其中将纤维素在不生成衍生物的情况下溶解于有机溶剂、有机溶剂与无机盐混合物或者盐的水溶液中。由此溶液制造的纤维素纤维从BISFA(人造纤维标准化国际局)得到属名Lyocell。BISFA将这样的一种纤维素纤维定义为Lyocell，它是通过纺丝方法从有机溶剂得到的纤维。对“有机溶剂”BISFA理解为一种由有机化学品和水组成的混合物。至今只有唯一的一种制造属名Lyocell纤维素纤维的方法实现工业化。在这种以下称胺氧化物法的方法中，采用叔胺氧化物作溶剂，特别是N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)。这种方法例如在US-A-4,246,221中有说明，它提供的纤维以高强度、高湿模量和高勾接强度为特征。Lyocell纤维的特性是在湿态中具有突出的原纤化趋势。对原纤化可理解为湿纤维在湿态时在机械应力作用下沿着长度方向的开裂，由此纤维得到毛发状的、皮毛状的外观。原纤化的原因可设想为纤维是由沿纤维方向排列的原纤组成的，在原纤之间只存在微小程度的交联。WO 92/14871描述了一种用于制造具有小原纤化倾向的纤维的方法。这是通过以下措施达到的把新纺制的纤维在第一道干燥之前所接触的全部浴的pH值最大调至8.5。WO 92/07124同样描述一种制造具有小原纤化倾向纤维的方法，按此方法，将新纺制的纤维，即尚未干燥的纤维用一种可阳离子化的聚合物处理。这种类型的聚合物有含有咪唑-和吖啶基的聚合物。此外，还可用可乳化的聚合物处理，例如聚乙烯或聚乙酸乙烯酯，或者与乙二醛进行交联。1993年在瑞典Lund召开的CELLUCON会议上由S.Mortimer作的报告中提及，原纤化倾向随着拉伸的增加而提高。为减少Lyocell纤维原纤化倾向已公布了一些方法例如从本申请者的WO 95/02082中可知，通过纺丝参数的一定组合可以减少原纤化。此外还已知，通过化学交联可改善Lyocell纤维原纤化特性。例如EP-A-0538977描述了Lyocell纤维与可与纤维素反应的化学试剂交联，这既可在未干燥的状态，即可在纤维制造中进行，也可在干燥状态，即基本上在织物后整理中进行。Lyocell纤维的交联在织物整理时进行有严重的缺点，即对整理机造成附加步骤，它导致附加费用，并且采用这种附加步骤限制了可制造的纺织品的多样性，这又导致了损害Lyocell纤维适应市场的能力。对已然经过一次干燥状态的Lyocell纤维的处理存在的另一个原则上的缺点是，特别是在第一次干燥步骤后，纤维对交联化学品的可接近性相对于新纺制的纤维状态明显减小，这又造成必须加入更多的化学品。在上述专利申请中，作为例子引入的交联剂具有卤素取代的含氮环结构，作为有交联能力的基团，它们能在碱性条件下与纤维素的羟基反应。此外还报导了带有乙烯砜(vinylsulfon)基团的化合物或它们的前体。这些化合物基本上也只有在添加碱或添加作为分裂出酸的中和试剂所需的碱时才起反应。在这些专利申请中建议的用于未干燥的Lyocell纤维的交联方法，就其在纤维的连续后处理过程中只能非常困难地进行和高昂的费用而言，存在严重的缺点。在列举的化合物种类中，采用反应能力很强的化合物时，要求交联剂物质与触发它与纤维素的反应的碱性化合物分开使用。如果采用反应性较低的化合物，则可能同时使用交联剂和碱，在此情况必须进行温度处理(Temperaturschritt)，这在引用的专利中通过“蒸汽处理(Dampfen)”达到。因此所引用专利的严重缺点是增加后处理步骤，这又在建立这种纤维生产装置时导致增加可观的费用。但是此方法还有另一缺点。在卤代的含氮环或乙烯基砜或它们的前身物质的反应过程中，交联反应生成盐，它随后必须从纤维中洗出，此外过量的以及未和纤维素纤维反应掉的剩余化学品也必须洗出去。这意味着在连续的纤维生产过程中还需要有一个进一步后处理的步骤，这造成了另外的投资费用和操作费用，还带来了污水问题。在本申请者的WO 94/24343中建议将类似的过程用于Lyocell纤维的交联，以防止原纤化，其中述及，特别有利的是采用碱性缓冲剂并用电磁波照射。在WO 94/20656中述及，通过采用一般用于改善纤维素纺织品的折皱角的常规交联化学品进行交联来减少Lyocell纤维的原纤化，如果交联在柔性的、线性的聚合物同时存在下进行，则不会降低纤维的染色性。基本上应用常规的N-羟甲基树脂(甲醇含量低的)和普通的酸性催化剂。并说明此方法既可以应用于干燥过的纤维也可以成功地应用于从未干燥过的纤维。此方法还有使得需要另一种交联方法的缺点。一般用于改进湿折皱角的羟甲基树脂与纤维素的羟基反应需要相当高的反应温度，如果反应以足够速度进行，一般要120℃至160℃。在引用的国际专利申请中，为固定交联剂也采用非常高的温度。这样总是导致纤维强度或多或少的损失，特别是造成纤维伸长率损失和勾接强度损失，并使纤维变脆。此外，在上述的专利申请中，未列举出交联反应前后比较的纤维物理参数。在低温与引用的N-羟甲基化合物的反应导致较高的纤维湿含量，不会造成严重的强度损失和伸长率损失，但在低温反应一般需要很长的反应时间，因此对连续的纤维生产过程几乎不适用。此外已知，纤维素纤维织物可以在适当的前处理和中性pH-值条件并不添加盐的情况下，用常规的活性染料染色(Lewis et al.，JSDC107卷，1991年3月和JSDC109卷，1993年11月)。含乙烯基砜或卤素的氮杂环一般作为锚-基团(AnKer-Gruppen)在碱性条件下与纤维素的羟基反应，在不加碱的条件下与氨基反应，因为它比羟基表现明显更强的亲核性。在“纺织品化学后处理”(“Chemical Aftertreatment ofTextiles”，H.Mark，N.S.Wooding，S.M.Atlas)第414页中述及，四级化(quaternisierte)的二乙基氨基纤维素以羟基形式在室温进行湿交联。在意大利专利申请690,926(1965)中报导了三-硫酸根合乙基锍(trissulfatoethylsulphonium)的内盐用于明胶的碱性交联。此反应在pH为7和温度为50℃进行。本专利技术的任务是，通过交联反应制造一种Lyocell模制体，它的原纤化性能减小并可可控制，由该制造方法不出现已知交联方法中所提到的缺点。本专利技术的另一任务是，提供一种纤维，这种纤维在纺织品中表现出改善的湿折皱角，并因此使Lyocell纺织品的生产在织物整理中完全不用通常的高级整理化学品。这些目的按本专利技术通过按胺氧化物法制造纤维素模制体的方法达到，在此方法中，将纤维素在含水的叔胺氧化物中的悬浮液转化成可纺的溶液，通过喷丝板挤出，使得到的模制体通过凝固浴，该方法的特征在于a)采用含有能与纤维素反应并引入官能团的物质的悬浮液，所述官能团比纤维素的羟基具有更强的亲核性，和/或b)采用带有官能团的纤维素，所述官能团比纤维素的羟基具有更强的亲核性，和/或c)采用含有聚合物的悬浮液，这种聚合物带有比纤维素的羟基具有更强的亲核性的官能团；和/或d)将一种物质加入可纺的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：H·弗高，S·萨迪尔，P·巴兹彻，B·科尔，E·穆勒德，
申请(专利权)人：连津格股份公司，
类型：发明
国别省市：