[发明专利]多糖膜及其制备方法

说明书

本发明涉及制备由多糖形成的膜的方法以及由此制造的膜及其用途，该多糖作为形成膜的物质含有α(1→3)‑葡聚糖。

本发明涉及制备由多糖形成的膜的方法以及由此制造的膜及其用途，该多糖作为形成膜的物质含有α(1→3)-葡聚糖。在本发明中，术语“膜”和“薄膜”作为相同的意思使用。

背景技术

多糖正变得越来越重要，因为它们是可以从可再生原料获得的材料。最常见的多糖之一是纤维素。几乎完全由纤维素构成的棉纤维是多糖的重要性的一个实例。然而，同样从其它纤维素原料获得的材料，例如纤维素合成纤维，也变得越来越重要。除了纤维外，还存在其它的纤维素成型体；其中一个实例是玻璃纸薄膜。目前，纤维素薄膜几乎完全按照玻璃纸方法制造并且是一维拉伸（verstrecken）的。

物类名称“莱赛尔（Lyocell）纤维”由BISFA（人造纤维标准化国际局）分配给从在有机溶剂中而没有形成衍生物的溶液而制备的纤维素纤维。

然而，迄今为止，只有一种用于大规模生产的莱赛尔类型的纤维的方法已获得广泛认可，即氧化胺方法。在该方法中，氧化叔胺，优选N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO），被用作溶剂。

氧化叔胺早就已知作为纤维素替代溶剂。从US 2179181例如已知的，氧化叔胺能溶解纤维素而没有发生衍生化，并且从该溶液中可以制备纤维素成型体，例如纤维。US3447939描述了环状氧化胺作为纤维素的溶剂。

从众多的专利文件和其它出版物中，本领域技术人员长期以来基本上已知如何实施此方法。例如，尤其在 EP 356 419 B1中描述了溶液的制备，和EP 584 318 B1描述了这样的纤维素在含水氧化叔胺中的溶液纺丝成纤维。DE10261496 A1描述了由这样的溶液生产纤维素平面薄膜，而WO 00/23250 A1描述了从相当的溶液生产纤维素吹膜。

根据氧化胺方法制备的纤维素薄膜具有相对于玻璃纸明显的产品优点：它们在纵向和横向上具有高强度，并且根据它们的制造是各向同性或各向异性的。

DE 10035798 A1描述了根据氧化胺方法生产纤维素管状薄膜。在其说明书（第5栏第13行）中，提到了可能的NMMO浓度50-95重量％，特别是70-80重量％。在DE 10035798 A1的所有实施例中，就像在此主题的所有其它出版物中，在具体实施例中总是使用NMMO一水合物（87重量%的NMMO）作为溶剂的纤维素溶液。当纤维素用作多糖，其它的溶液组合物，即具有更高水含量的那些，根本无法加工。通常，为了在溶解之前使纤维素成浆，使用具有更高的水含量的水性NMMO溶液，并且在溶解过程中在溶解设备中通过施加负压而蒸发过量的水。该蒸发需要非常多的能量和真空系统的投资。

DE 10029044 A1也描述了根据氧化胺方法生产纤维素成型体，主要是纤维和薄膜。纺丝溶液例如可以在同时蒸发掉水的情况下在膜挤出机或LIST-Discotherm捏合机中来制备。此外，在这种情况下，在挤出之前成品纺丝溶液中的水含量基于纺丝溶液的总量计应为11重量％。另外在此也需要非常大量的蒸发能量。

即使是最近的科学出版物也没有带来任何其它的认知。Singha, InternationalJournal of Materials Engineering 2012, 2(3): 10-16通过溶解图表具体描述了纤维素在水性NMMO中的溶解，在水含量超过约22重量%时在整个体系中不再溶解纤维素。