本发明专利技术涉及含具有低浸渍得率的功能物质的纤维素成型体和其应用以及涉及在其制备期间在成形后将具有低浸渍得率的功能物质引入纤维素成型体的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种将具有低浸溃得率(imprjignierausbeute)的功能物质引入纤维素成型体(CelluloseformkSrper)中的方法,在此，向从未干燥过的纤维素成型体中的引入是在其制备期间在成形后以无化学变化的方式进行的。由此，提供一种新型的纤维素纤维的功能化方法，以此法可引入多种功能性，该功能性用常规的工艺是完全不可实现的或仅以非常耗费的方式才能实现。现有技术纤维素织物和纤维可经各种方式功能化或化学改性。如在纤维制备中可纺入各种物质。也可在纤维制备后甚至在工艺期间进行化学衍生化；这时产生共价键。此外，该纤维可经机械加工成中间产物如纱、机织物(Gewebe)、针织物(Gestrick)或非织造物(Vlies) 或加工成最终织物和在织物制备结束时或期间通过工艺例如染色、汽蒸(Kimpfen)或通过借助于粘合剂施加各种物质来改变。纺入的前提是该添加剂的良好分布，由此保持在工艺中的可纺性和成品足够的机械纤维特性。待引入的物质在纺丝物料中必需是可溶的或以足够小的颗粒均匀和稳定地分散。此外，该添加剂在工艺条件下和在工艺中的停留时间期间必须是化学稳定的。在莱赛尔(Lyocell)方法中的实例是通过加入TiO2-颜料制备亚光纤维，借助于分散的炭黑(Wendler 等人，2005)或纺入还原性染料(Manian, A. P. , Riif, H, Bechtold, T.,“Spun-Dyed Lyocell”. Dyes and Pigments, 74 (2007) 519-524)制备纺丝染色纤维，制备具有离子交换特性的纤维(Wendler F. , Meister F. , Heinze T. , Studies on theThermostability of Modified Lyocell Dopes. Macromolecular Symposia 223(1)， PG:213-224 (2005))或借助于高吸收剂制备高吸水性的纤维(US 7052775)。在莱赛尔工艺中，该溶剂NMMO可引发会破坏敏感物质的化学反应，并且该纺丝物料本身会去稳化，并导致放热；例如在这方面酸性活性成分是有危害的。此外，挥发性的和水蒸气挥发性的物质会在膜挤出机(Fi Imtruder )中挥发出来,在该膜挤出机中纤维素通过在真空中的水蒸发进入溶液中。这类化学不稳定的物质包括可水解的物质如酯(例如脂和油)、酰胺(例如蛋白质)和α-糖苷键合的多糖(例如淀粉)；还有被NMMO氧化的氧化敏感性物质(例如抗氧化剂和维生素)。此外，还存在难以从纺丝浴中分离的物质，因此难以回收溶剂。对此的实例是链烷烃，其特别是用作相变材料(Phase Change Material ;PCM)。十八烷也作用相变材料。其可通过微包封封闭，该微胶囊可借助于粘合剂施加到纺织材料上。此外述及，十八烷或类似材料可作为微胶囊(EP1658395)或以纯物质的形式纺入到莱赛尔纤维中。新近的日本专利申请(JP 2008-303245)描述了将橄榄油纺入具有抗氧化作用的粘胶纤维(Viskose-Faser)和铜氨纤维(Cupro-Faser)中。该纺入还具有大的缺点，污染了纺丝过程中的循环，并且与无油纤维相比，该纤维特性表现出差的机械特性。由WO 2004/081279已知，在粘胶法中，通过纺入阳离子聚合物以制备阳离子化的纤维。通过纺入还已经制备了含聚DADMAC的莱赛尔薄膜(Yokota, Shingo;Kitaoka, Takuya; ffariishi, Hiroyuki, Surface morphology of cellulose filmsprepared by spin coating on silicon oxide substrates pretreated with cationicpolyelectrolyte, Applied Surface Science (2007), 253(9)，4208-4214)。纺入到莱赛尔中也同样是可能的，但用以此方式功能化的纤维像所有阳离子物质一样从纺丝浴中提取出染料和其它杂质。因此，存在变色问题，这对成品意味着大的缺点。阳离子淀粉也可纺入莱赛尔纤维中(Nechwatal, A. ; Michels, C. ; Kosan,B. ; Nicolai, Μ. , Lyocell blend fibers with cationic starch: potential andproperties, Cellulose (Dordrecht, Netherlands) (2004), 11(2)，265-272)。这些物质均可通过纺入而不是通过后处理弓I入。已在Johnson 1969 (GB 1144048)的莱赛尔基础专利中描述了蛋白质的溶解。也 存在关于纺入蛋白质的大量其它专利，如WO 2002044278和JP 2001003224。该日本文献描述了将乳蛋白纺入粘胶中。由于NMMO的水解活性，在实际的纺丝过程中的得率是低的，并且分解产物污染该纺丝浴和使回收溶剂变得困难。此外，在生物活性蛋白如酶的情况下，出于质量原因，不可控的水解分解或结构变化常常是不可接受的。作为生物相容材料的明胶的应用已有大量描述(例如Talebian等人，2007)。该优点特别是在水中的优良溶胀、生物相容性、生物可降解性和非致敏特性，此外，该材料成本低。但明胶用作材料由于成型体如明胶组成的膜的非常有限的机械负荷能力而受限。对此已知的解决办法是在载体上施加薄层和例如与双官能的醛交联。申请人的新措施是通过将明胶包封在莱赛尔的纤维孔中产生含明胶的表面。在此情况下，该复合材料的机械特性由莱赛尔纤维决定，该纤维表面的生物特性由明胶决定。例如由EP 0878133或DE 1692203中已知，将明胶引入由纤维素组成的营养剂外壳中和包装膜中。由AT 007617 Ul已知，通过纺入粘胶纤维中而引入明胶。但该工艺得率按AT 007617 Ul仅约为15-45 %，大部分明胶甚至在工艺中损失掉。此外，由WO 97/07266中已知，将明胶引入用于制备莱赛尔纤维的纺丝溶液中。那里也要求保护将亲核物质如明胶引入纺丝浴中，但未详述。如果在纺丝浴中存在明胶，则仍存在像直接纺入的类似缺点。该明胶虽经受较小热负荷，但经受该纺丝浴的PH-值和20-30%浓度NMMO的水解活性的负荷。此外，该溶剂循环受明胶污染，这导致溶剂回收的困难。纺织工业已知种类繁多的使纤维素织物化学改性的工艺。染色时染料由水溶液引入纤维或在印制时借助于粘合剂固定在织物上。根据化学性质，该染料通过其对纤维素的化学亲合性(直接染料)粘附，通过渗入纤维后的反应在纤维中形成不溶的聚集物(Aggregate)(例如还原性染料)，或与纤维素形成化学共价键(反应性染料)。就本专利技术而言，直接染料是特别重要。将直接染料引入纤维素织物中原则上通过使织物浸入染料的溶液中(任选加热)和干燥该织物进行。该染料在纤维素纤维内表面上的键合通过强的非共价相互作用产生，并不需要化学反应。该染料由溶液优先扩散进纤维和嵌入其中的特性称为直接性(Substantivitjit)。其产生的进一步的结果是，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.28 AT A2040/20091.纤维素成型体，其含有浸溃得率K’小于10，优选小于5的功能物质，其特征在于，所述纤维素成型体按照这样的方法制备，在该方法中，在所述纤维素成型体制备期间在成形后将所述功能物质引入从未干燥过的纤维素成型体中。2.纤维素成型体，其在成型体中含有分布的功能物质，其特征在于，所述功能物质的浓度具有连续的非-恒定分布，其中在该成型体中心浓度最小。3.权利要求2的纤维素成型体，其特征在于，所述功能物质的浸溃得率K’小于10，优选小于5。4.权利要求I或2的纤维素成型体，其特征在于，所述功能物质在NMMO中是不足够稳定的，其干扰NMMO-回收或有损于纺丝可靠性。5.权利要求I或2的纤维素成型体，其特征在于，所述功能物质选自由下面组成的物质组 a.具有低分子量或高分子量的疏水(亲脂)性物质，特别是油例如橄榄油、葡萄子油、芝麻油、亚麻子油；脂例如椰子脂；链烷烃和其它烃类；蜡例如羊毛蜡及其衍生物，蜂蜡，巴西棕榈蜡，霍霍巴油；树脂例如紫胶；用作脂溶性的活性成分，特别是护肤性的维生素、神经酰胺的载体的油、脂和蜡；在有机溶剂中可溶或可乳化的阻燃物质；在特定溶剂中可溶的染料，例如所谓的“高-VIS”-染料；杀虫剂，特别是拟除虫菊酯例如苄氯菊酯， b.亲水的不带电的聚合物，特别是中性多糖，特别是木聚糖、甘露聚糖、淀粉和它们的衍生物， c.阴离子聚合物，特别是聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸， d.含阴离子基团的多糖例如聚半乳糖醛酸酯(果胶)、角叉菜聚糖、透明质酸， e.中...
【专利技术属性】
技术研发人员：KC舒斯特，M阿布劳斯，KM海因布歇尔，D里查特，S雷德林格，H菲尔戈，G克罗纳，
申请(专利权)人：连津格股份公司，
类型：
国别省市：
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