[发明专利]溶纺纤维素纤维

说明书

本发明涉及莱赛尔类的纤维素纤维。根据本发明的纤维具有以下性质：a)该纤维具有5wt.％或更高的半纤维素含量，b)该纤维的特征在于如下的Hoeller因素F1和F2：Hoeller因素F1≥0.7+x且≤1.3+x，Hoeller因素F2≥0.75+(x*6)且≤3.5+(x*6)，其中若纤维不含消光剂，则x为0.5，且若纤维含有消光剂，则x为0，且若x为0.5，则纤维基本不含任何并入试剂。

本发明涉及莱赛尔类的溶纺纤维素纤维。

莱赛尔纤维在文献中以及被专家认为是具有优异的纤维性质(抗张强度、伸长率和加工能力)的纤维。术语“莱赛尔”是如由国际人造纤维标准化局(“BISFA”)所接受的通用术语。

莱赛尔纤维的结构导致杰出的机械纺织性能，其反映为干燥和湿润状态下的高抗张强度以及良好的尺寸稳定性。

莱赛尔方法/莱赛尔技术涉及纤维素木浆粕或其它基于纤维素的原料在极性溶剂(尤其N-甲基吗啉-N-氧化物[NMMO、NMO]或离子液体)中的直接溶解过程。商业上，该技术用于生产纤维素短纤维家族(可从Lenzing AG(Lenzing，奥地利)以商标或TENCEL^TM商购得到)，其广泛用于纺织和非织造工业中。还生产了来自莱赛尔技术的其它纤维素模塑体。

根据该方法，纤维素的溶液通常在所谓的干-湿法纺丝过程中借助成形工具挤出，并且经由气隙转移挤出的模塑溶液，其中挤出的模塑溶液经机械拉伸进入沉淀浴中，在沉淀浴中通过纤维素的沉淀来获得模塑体。将模塑体洗涤并在进一步的处理步骤之后任选进行干燥。例如US4,246,221、WO93/19230、WO95/02082或WO97/38153中描述了莱赛尔纤维的生产方法。该方法还以术语“气隙纺丝”已知。

如本文所采用的术语“半纤维素”指存在于木材和其它纤维素原材料(例如一年生植物)(即，从中通常获得纤维素的原材料)中的技术人员已知的材料。半纤维素以由戊糖和/或己糖(C5糖单元和/或C6糖单元)构建的支化短链多糖的形式存在于木材和其它植物中。主要的构建单元(building block)是甘露糖、木糖、葡萄糖、鼠李糖和半乳糖。多糖的主链可仅由一种单元组成(例如木聚糖)，或由两种或更多种单元组成(例如甘露聚糖)。侧链由阿拉伯糖基团、乙酰基、半乳糖基团和O-乙酰基以及4-O-甲基葡糖醛酸基团组成。确切的半纤维素结构随木材种类显著变化。由于存在侧链，半纤维素显示出与纤维素相比低得多的结晶度。众所周知的是，甘露聚糖主要与纤维素相关联，木聚糖主要与木质素相关联。总而言之，半纤维素影响纤维素-木质素聚集体的亲水性、可及度和降解行为。在木材和浆粕的加工期间，将侧链断开并且降低了聚合度。如由技术人员所已知的以及如本文所采用的术语半纤维素包括处于其天然状态的半纤维素、通过普通加工降解的半纤维素和通过特殊的方法步骤(例如衍生)化学改性的半纤维素，以及聚合度(DP)为至多500的短链纤维素和其它短链多糖。

通常通过测量纤度、抗张强度和断裂伸长率来表征纤维。另外，可以测量可染性、模量、打结强度、钩接强度和原纤化以及起毛起球倾向。

1984年，Hoeller和Puchegger(Melliand Textilberichte 1984,65,573-574)介绍了“表征再生纤维素纤维的新方法(new method to characterize regeneratedcellulose fibres)”。

作者提供了一张基于两个计算的因素来反映纤维性质的图，在两个轴上标绘该两个计算的因素，生成了所谓的“Hoeller图”，其中不同的纤维类型主张(claim)不同的区域。

生成这两个因素的机械纺织纤维性能是专家们众所周知的，并且可以根据BISFA“Testing methods viscose,modal,lyocell and acetate staple fibres and tows”2004版，第7章找到和测试。

如下所述计算两个Hoeller因素：