[发明专利]金属盐的新用途及提高醋酸纤维素稳定性的方法

说明书

本发明公开了一种金属盐在醋酸纤维素制备过程中作为水解反应的终止剂或洗涤步骤的中和剂中的新用途，本发明还公开了一种提高醋酸纤维素稳定性的方法和该方法制备得到的醋酸纤维素及其应用，属于纤维素领域。本发明中所述金属盐的化学式为M_xA_y，M为碱土金属，A为酸根离子，M_xA_y的pK_b值为3.7～7.6，所述金属盐作为水解反应的终止剂和洗涤步骤的中和剂制备得到的醋酸纤维素产品高温富集上述金属盐或其中和反应产物的情况下，产品状态均为无色透明，稳定性良好。本发明方法适用于透明或不透明二醋酸纤维素或三醋酸纤维素的制备，本发明方法有利于醋酸纤维素生产过程中稳定性的控制，也有利于醋酸纤维素产品的应用。

技术领域

本发明属于纤维素领域，具体涉及金属盐在醋酸纤维素制备过程中作为水解反应终止剂或洗涤步骤中和剂中的应用，还涉及一种提高醋酸纤维素稳定性的方法和该方法制备得到的醋酸纤维素及其用途。

背景技术

醋酸纤维素是用木浆粕或棉绒浆粕在催化剂硫酸和溶剂冰醋酸的条件下与醋酸酐反应生成的酯化产物，又称为纤维素醋酸酯。根据酯化反应的酯化取代程度，可分为取代度为2.20～2.50的二醋酸纤维素和取代度为2.71～2.96的三醋酸纤维素。根据用途分类，二醋酸纤维素又可分为纤维级(烟用丝束级、长丝级、短纤级)和塑料级(工具级、眼镜级、玩具级、装饰与工艺品级、食品包装级和医药卫生级等)。三醋酸纤维素在传统电影或照相胶片领域内的应用近年来被新技术取代，目前主要应用于光学电子薄膜领域。

三醋酸纤维素作为液晶偏光片、滤光片或者延迟板中保护膜，采用溶剂法加工，过程中虽不涉及高温，但膜制品用于显示屏，其测试过程是在湿度为85％、温度为85℃的条件下测试，而实际使用过程中最高温度亦超过80℃，长期处于高温环境中工作，考虑到使用的长久性，因此要求三醋酸纤维素应具有一定的耐热性。纺丝级二醋酸纤维素，为保证高速纺丝并且在喷嘴处不堵料，往往也需要加入一定的金属盐，提高热稳定性，防止因水解引起丝束有酸味产生，且丝束产品也有颜色要求，不稳定会引起b值升高。b值是CIE Lab色系下的一个坐标，b值为正时，表示为黄色；b值为负时，为蓝色。材料越黄，b值越大，对于醋酸纤维素材料来说，等级越低，没有卖相，价格也越低。因此，低b值是追求的目标。塑料级二醋酸纤维素，材料热加工过程中的水解引起的断链会导致制品颜色外观发黄和力学性能变差，达不到实用需求。因此，热稳定性是醋酸纤维素质量的重要指标，直接影响加工稳定性与下游产品质量。醋酸纤维素的生产过程包括浆粕浸润、酯化、水解、过滤、沉淀、熟化、水洗、干燥等步骤。生产过程中终止水解反应中催化剂硫酸和除去残留的游离醋酸均采用中和法，中和后形成的新盐类以及未反应的盐类会造成体系中残留大量的盐，而这些残留的盐类或盐类的富集会对醋酸纤维素的性能产生不同程度的影响。