[发明专利]制备纤维素成型体的方法、纤维素成型体及其用途

说明书

本发明涉及根据干-湿-挤出法制备具有至少一种非极性有机化合物夹杂物的纤维素成型体的方法、纤维素成型体及其用途。

已知的是，当可成型的聚合物与有机相变材料结合时，可提高纺织纤维和成型体的储热能力，所述相变材料可通过熔融/凝固转变、构象转变或去取向/结晶而与周围环境交换能量。能量交换的水平和有效的温度区域与化学结构、物理焓的变化和相变材料的浓度的变化相关。首先起决定性作用的是，通过相变材料的分子近取向(Nahorientierung)在成型体中或在成型体上保持获得在纤维中的能量交换效果。已知下列的解决方案：

首先用有机聚合物层包覆相变材料并随后将包膜引入到聚合物纤维中或施涂到织物上(例如EP 1 658 395＝US 2006/0279017)。微观包覆的相变材料在WO 2005/017247的实施例中在根据Lyocell-方法制备具有热调节特性的纤维素纤维时使用。在此证明不利的是，相变材料的包封与成型或加工分开进行。不可避免的是，需要在可用的材料方面的包封配料(Kapselchargen)与对于成型方法的适用性之间取折衷。在干-湿-挤出法中对微包封体尤其提出要求，如纯度和粒度分布、机械稳定性和化学稳定性、相变材料对于使用领域的适用性、可用性和价格。

此外，相变材料可加入到聚烯烃基体或聚合物悬浮液中。已知的是，例如熔融纺丝的聚烯烃纤维的制备，该聚烯烃纤维含有熔点为15-65℃的相变材料(US 5 885 475)。

在US 4 908 238中描述了将相变材料(例如聚乙二醇)直接加入到中空纤维中。然而，在此省略了使在成型体中的相变材料稳定化。由结构来看，其相似于微夹层-结构。简单的夹层结构例如在US2003/124278中公开。

根据WO 03/027365(＝EP 1 430 169)的特别的实施方案应可能将PCM在制备原料形式的纤维素纤维时混入。然而，在此PCM与基体材料(纤维素)没有生成永久的键合，且也不可能由PCM与溶解的纤维素的混合物纺织纤维。

令人关注的是，从织物或纤维素纤维释放出有效物质。还已知的是，使包封的、含有有效物质的材料在纤维表面上固定(WO 01/73188)或将其可加入到所述纤维中(WO 2006/066291)。例如在EP 1 243 326中描述了制备以微包封体形式的香料和有效物质的可能性。又证明微胶囊由于受限的可用性对于大工业应用是不利的，因为包封与成型分开进行。

由文献无法获知如何通过添加用于纺丝溶液的原料(溶剂、纤维素、无极性有机化合物和混合物、增稠剂和相调和剂)并随后在一种工艺中成型而实现将永久非极性有机微夹杂物生成到形成网状的亲水性聚合物，如纤维素中。迄今为止还没有描述的是，可在非极性有机化合物和混合物中溶解或悬浮的有机化合物，可作为改性剂(通过例如熔点降低而改变相变材料的熔程)或可释放的有效物质利用，当它们作为永久的、非极性有机微嵌入体加入到形成网状的亲水性聚合物，如纤维素中时。

仅仅已知的是，置入以粉末形式或碳-纳米管形式的纳米尺度的有效物质(WO 2004/081267)。与将亲脂性物质加入到极性纤维素溶液中有关的教导不能由此导出。

从现有技术出发，如在WO 2006/066291中所述，与此相应地本发明的目的在于，研发出在利用直接加入有机的、非极性化合物和混合物的情况下，制备具有非极性有机化合物和混合物夹杂物的纤维素成型体的直接方法。任选地所述具有非极性有机化合物夹杂物的纤维素成型体应配备有另外的功能性添加剂，其尤其在所述夹杂物的表面上或其附近积聚。

此外，在该目的框架中研发了一种方法，在该法中可将有效物质溶解和/或储存在纤维素成型体中并且有控制地在较长时间内向周围环境释放。

根据本发明通过以下方式实现该目的，即

-将具有至少一种非极性有机化合物的乳液在处于溶剂中的纤维素溶液中处理，并通过添加至少一种提高粘度的疏水性试剂而使该乳液稳定化，

和/或

-将纳米尺度的、面状的和/或长形的、疏水化的颗粒添加到所述乳液中，所述颗粒将所述非极性有机化合物的液滴状夹杂物包围并形成悬浮液，和

-使所述纤维素重结晶，由此获得具有纤维素基体的成型体，所述非极性有机化合物分散地嵌入在该纤维素基体中。