[发明专利]制造具有低原纤化倾向的溶纺纤维素纤维的方法

说明书

本发明涉及对降低溶纺纤维素纤维原纤化倾向的方法的改进。

已知，纤维素纤维可由将溶于适当溶剂的纤维素溶液挤入凝固浴而制得。这种方法的一个例子在US-A-4,246,221中有描述，其中的内容在此引用作为参考。将纤维素溶于适当的溶剂，如叔胺N-氧化物，例如N-甲基吗啉N-氧化物。然后，将所得溶液通过合适的喷丝头挤入水性浴中，获得长丝束，经水洗以除去溶剂，然后干燥之。此种方法称为“溶液纺丝”，由此制得的纤维素纤维称为“溶纺”纤维素纤维。溶纺纤维素纤维与由其它已知工艺制得的纤维素纤维不同，那些工艺是，先制成纤维素的可溶性衍生物，然后分解再形成纤维素，例如粘胶法。

纤维有原纤化倾向，在潮湿状态受到机械应力时这种倾向更为明显。原纤化发生在纤维结构沿纵向受到破坏时，此时细小的原纤维从纤维上部分地脱离，从而使纤维和纤维织物，如机织或针织织物具有毛羽状外观。含原纤化纤维的染色织物易呈现“霜白”而影响美观。据认为，这种原纤化现象是纤维在膨润态处理过程中受到的机械磨擦所引起的。如染色等湿润处理过程不可避免地使纤维受到机械磨擦。一般说来，温度越高、处理时间越长，原纤化程度也越严重。溶纺纤维素纤维似乎对这种摩擦特别敏感，因而比其它类型的纤维素纤维更易原纤化。本发明涉及对溶纺纤维素纤维的处理，以降低或抑制其原纤化倾向。然而已经发现，一些这样的处理方法对纤维的机械性能会产生不利影响，如强韧性和延伸性，使纤维脆化，或降低纤维和织物的加工性能，特别是其可染性。要确认一个既能有效地降低原纤化倾向又能避免上述不利影响的处理方法也许是困难的。

EP-A-538,977描述了制备低原纤化倾向的溶纺纤维素纤维的方法，那就是用能与纤维反应的二至六官能的化学试剂处理纤维。文献表明，未经处理和处理的纤维的颜色基本相同，且认为，与纤维素反应的官能团就是那些通常用于纤维素的反应性染料中的活性基团，如Kirk-Othmer化学技术大全第三版卷8(1979，Wiley-Interscience)3742392页题为“染料，反应性”中所提到的例子。认为这些官能团中较好的例子有多吖嗪环上的活性卤素原子，例如哒嗪，嘧啶或均三嗪环上的氟、氯或溴原子。有关其它例子有乙烯砜及其母体。EP-A-538,977实施例中所用的化学试剂最主要的是多吖嗪环上的卤素原子，作为与纤维素反应的唯一官能团，但在实施例中用到一种商品染料，则在三嗪环上接着一个氯原子和一个乙烯砜基团，以此作为其反应性基团。

EP-A-2273091描述了一种制造低原纤化倾向的富强粘胶人造纤维的方法。这种方法是，用含有至少两个丙烯酰氨基团的交联剂和碱性催化剂来处理富纤制造时处理初级凝胶状态的纤维。这种富纤初级凝胶体为一具有190-200％吸水量的高溶胀凝胶，只有从来未经干燥的富强粘胶人造纤维才具有如此高的吸水量。吸水量定义为每单位重量绝对干燥材料中的含水量。作为比较，通常的未经干燥过的粘胶人造纤维仅具有120-150％的吸水量。FR-A-2273091中述及的三丙烯酰-六氢-1，3，5-三嗪和N，N′-亚甲基二丙烯酰胺是交联剂的较好例子。

一方面，本发明提供了低原纤化倾向的溶纺纤维素纤维的制造方法，其中用含二个或多个能与纤维素反应的官能团的化学试剂处理纤维，其特点在于，其一是先行干燥纤维，其二是试剂中含有的至少二个与纤维素反应的官能团选自亲电子碳-碳双键及其母体和亲电子三元杂环及其母体。

令人惊奇的是，选用本发明的特征技术，可以达到以往任何已知的降低原纤化处理方法所无法达到的优良效果。这些特征是预干燥纤维的选择和亲电子碳-碳双键或亲电子三元杂环官能团的选择。

另一方面，本发明提供了低原纤化倾向的溶纺纤维素纤维的制造方法，其中用含二个或多个能与纤维素反应的官能团的化学试剂处理纤维，其特点在于，其一是先干燥纤维，其二是试剂与纤维素反应，形成至少二个脂族醚基，这些脂族醚基是由纤维素羟基衍生的。