制造纤维素成型体的方法技术

本发明专利技术涉及根据粘胶法通过成型含有黄原酸纤维素的纺纱物料制造纤维素成型体的方法，其特征在于，添加到黄原酸纤维素中的木聚糖基于纤维素的含量为至少1重量％，优选1重量％至20重量％，更优选3重量％至15重量％。本发明专利技术还涉及根据粘胶法获得的纤维素成型体，其含有平均聚合度(DP)为75-350，优选为110-220的高分子量木聚糖，所述高分子量木聚糖为至少0.5重量％，优选2重量％-8重量％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 本专利技术涉及根据粘胶法。 尤其是，本专利技术涉及纤维与长丝的制造。 根据粘胶法制造粘胶纤维包括以下步骤： 鲁碱化纤维素起始材料，尤其是半料浆（浆料，碱纤维素的熟成（Vorreife)) 鲁将碱化纤维素起始材料（"碱纤维素"）转化为黄原酸纤维素 鲁用碱液溶解黄原酸纤维素，借此获得纺纱物料即所谓的粘胶 鲁任选地将改性剂加入到制造莫代尔纤维所需的纺纱物料的粘胶中 鲁将粘胶纺出为连续的成型体 ?在纺丝浴（Faellbad)中由连续成型体再生纤维素 ?后处理以及干燥 ?任选地切断连续成型体为人造纤维 由此方法制造的纤维就是通用术语（标准）的粘胶纤维和莫代尔纤维。莫代尔工 艺不同于标准的粘胶法，其改变了纺纱物料的组成，在纺纱物料中添加了额外的改性剂，并 且改变了纺丝浴的组分。 为了获得合适的纤维质量，粘胶法所使用的半料浆必须达到一定标准。 粘胶法所使用的半料浆含有90%以上的a -纤维素组分，并且呈现出仅少量的次 级化合物如木聚糖和其他半纤维素（例如甘露聚糖）。那些化合物多半会在粘胶法开始的 半料浆碱化过程中被分解并且溶出（图1)。半料浆中剩余的半纤维素与纤维素一起在碱纤 维素的熟成过程中发生裂解，因此，其平均分子量比起始半料浆低得多。这对所使用的化学 半料浆或者所使用的纸半料浆都适用。 半纤维素与半料浆一起引入到粘胶法中，并随后在浆料和碱纤维素熟成过程中降 解，半纤维素的分子量显著地降低（如图2)。另外作为对比，描述了没有降解的半纤维素的 分子量分布，该半纤维素提取自软木和硬木纸半料浆。 W0 95/00698中描述的方法，其中在牛皮纸（Kraft)半料浆的制作过程中，大量的 半纤维素首先被从生产料流中移除，并且在随后的步骤中再沉积到半料浆上。 从US 7, 390, 566B2和W0 2007/128026中，得知使用含有相对高含量的木聚糖的 半料浆制造粘胶纤维。从WO 99/47733A1和WO 01/88236A2中，得知使用富含半纤维素的 半料浆制备莱赛尔纤维。 W0 2005/118950描述了从碱液中分离0-纤维素，通过用冷碱提取或热碱提取 (CCE，HCE)半料浆压榨以累积碱液。 在保持最终产品的质量始终如一的同时，仍然需要提高粘胶法的产量。进一步地， 需要供应改性的，特别是具有提高的吸收能力的新型粘胶纤维。 在一方面，本专利技术目标的实现是通过根据粘胶法成型含有黄原酸纤维素的纺纱物 料来，其特征在于，添加到黄原酸纤维素中的木聚糖占纤维素的 至少为1重量％，优选1重量％至20重量％，更优选3重量％至15重量％。 另一方面，本专利技术涉及一种根据粘胶法获得的纤维素成型体，其具有平均聚合度 (DP)为75-350,优选为110-220的高分子量木聚糖，该高分子量木聚糖占纤维素的含量为 至少0.5重量％，优选2重量％ -8重量％。 附图简要说明： 图1.显示了粘胶法中低分子量组分的降解。 图2.显示了在粘胶法中半料浆中的高分子量半纤维素以及浆料中降解的半纤维 素的摩尔质量分布。 图3.显示了与标准纤维相比，不额外添加木聚糖，具有提高含量的高分子量木聚 糖的粘胶纤维的纤维强度。 图4.显示了在溶解碱液中添加高分子量木聚糖使得粘胶纤维获得提高的保水能 力（WRV)〇 图5.显示了在桉树牛皮纸半料浆CCE处理后沉淀的木聚糖的摩尔质量分布，以及 添加上述高分子量木聚糖的粘胶纤维的摩尔质量分布。 图6.显示了含有4. 8%高分子量木聚糖的粘胶纤维的摩尔质量分布，以及通过计 算的方式除去的高分子量木聚糖部分的摩尔质量分布。 本专利技术的详细说明： 除非另外说明，在下文中的百分数都表示重量百分数。 令人意外地发现，在粘胶法中通过将木聚糖添加到黄原酸纤维素中，可以提高产 量，同时所得的纤维素成型体的性能能够被保持甚至被改善。 现有技术中在半料浆碱化过程中，半料浆中所含木聚糖大部分被溶出并作为废弃 物沉淀，与现有技术不同的是，根据本专利技术所述木聚糖被添加到黄原酸纤维素中。在粘胶法 随后的步骤中（纺丝、再生等），木聚糖的大量降解或者溶出不再发生，因此大量地保存在 已经形成的成型体中。 根据本专利技术，木聚糖优选以碱溶液的形式添加。碱溶液中木聚糖含量为l_60g/l。 特别地，木聚糖可以作为碱性溶解碱液的组分加入到黄原酸纤维素中。 众所周知地，使用碱性溶解碱液溶解制造纺丝液所需的黄原酸纤维素。根据本发 明的优选的实施方案，添加的木聚糖可以包含在所述的碱液中。 特别优选地，木聚糖来源于粘胶法开始阶段压榨碱化半料浆过程中出现的压出碱 液。特别是，压榨碱化半料浆过程中出现的压出碱液可以被添加到黄原酸纤维素中。 如最初所述，在粘胶法开始阶段半料浆被碱化。在碱化半料浆压榨过程中，出现的 碱性压出碱液中含有高含量的木聚糖，所述木聚糖通过碱化从半料浆中溶出。 如果所述的压出碱液现在被用作溶解黄原酸纤维素的溶解碱液，先前从半料浆中 溶出的木聚糖被重新引入到加工过程中，从而因此提高产量。 所述木聚糖是相对低分子量的。本领域技术人员认为添加低分子量木聚糖将会对 所制造的纤维的强度性能有负面影响。然而，这里显示添加低分子量木聚糖不会对纤维强 度造成负面影响，并且，因此，在没有改变强度性能的情况下提高了产量。 根据本专利技术方法的一个特别优选的实施方案，添加的木聚糖的至少一部分为平均 聚合度OP)为75-350,优选110-220的高分子量木聚糖。正如已经提到的，由于在碱化过程中的降解，上述实施方案中描述的来源于粘胶 法过程中碱化半料浆压出碱液的木聚糖，其分子量相对低（见图2)。图2显示了，通过添加 该低分子量木聚糖获得的粘胶纤维的性能不会达不到传统粘胶纤维的性能，如，例如强度 和伸长率。 令人意外地，可以看到，相比于进一步的方法步骤，添加高分子量木聚糖到黄原酸 纤维素中的结果具有类似的强度值，以及另外提高的保水能力和含有的木聚糖的更好的稳 定性。 在这种情况下，添加的高分子量木聚糖占纤维素的1% -20%，优选3% -15%。 高分子量木聚糖可以优选来源于半料浆制造时提取步骤的过程中出现的富含半 纤维素的料流。 在制造过程中提取半料浆的方法是已知的，例如在木材制浆前直接从木片碱性预 提取或者冷碱提取（CCE)。文献中也公开了非碱性提取方法，其中使用络合形成剂，例如氮 烯，或有机溶剂例如DMS0。在那些提取方法中，与粘胶法开始阶段（加工完的）半料浆的碱 化不同，木聚糖从半料浆中溶出，但是基本上没有被降解。 如果提取后压榨半料浆获得的压出碱液用适当的方法浓缩，例如W0 2005/118050 中的膜过滤，由此会产生含有大量高分子量木聚糖的料流。所述碱液可能例如直接被作为 溶解碱液或者溶解碱液的成分再次添加到黄原酸纤维素中。 这涉及产量的提高，特别是在集成的粘胶设备中，其中用于粘胶法的起始半料浆 也是在相同的设备中生产，由于木聚糖会被重新引入到该工艺中，而不是累积作为废物流。 本专利技术也涉及一种根据粘胶法获得的纤维素成型体，其含有占纤维素至少0. 5%， 优选2% -8%的高分子量木聚糖，该木聚糖的平均聚合度（DP)为75-350,优选110-220。 根据本专利技术的成型体是新颖的，由于，在传统粘胶法中，没有添加根据本专利技术设想 的高分子量木聚糖到黄原酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
根据粘胶法通过成型含有黄原酸纤维素的纺纱物料制造纤维素成型体的方法，其特征在于，将基于纤维素的至少1重量％，优选1重量％至20重量％，更优选3重量％至15重量％的木聚糖添加到黄原酸纤维素中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·施尔德，A·博加德斯，H·斯克塔，
申请(专利权)人：连津格股份公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT