[发明专利]纤维素纤维

说明书

本发明涉及一种新的纤维素模制体和制造这种纤维素模制体的方法。本发明特别是涉及一种新的纤维素纤维和新的纤维素薄膜，它们具有预定的原纤化倾向。

近年来，报导了一系列方法来代替粘胶法，其中将纤维素在不生成衍生物的情况下溶解于有机溶剂、有机溶剂与无机盐混合物或者盐的水溶液中。由此溶液制造的纤维素纤维从BISFA(人造纤维标准化国际局)得到属名Lyocell。BISFA将这样的一种纤维素纤维定义为Lyocell，它是通过纺丝方法从有机溶剂得到的纤维。对“有机溶剂”BISFA理解为一种由有机化学品和水组成的混合物。

至今只有唯一的一种制造属名Lyocell纤维素纤维的方法实现工业化。在这种以下称胺氧化物法的方法中，采用叔胺氧化物作溶剂，特别是N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)。这种方法例如在US-A-4,246,221中有说明，它提供的纤维以高强度、高湿模量和高勾接强度为特征。

Lyocell纤维的特性是在湿态中具有突出的原纤化趋势。对原纤化可理解为湿纤维在湿态时在机械应力作用下沿着长度方向的开裂，由此纤维得到毛发状的、皮毛状的外观。原纤化的原因可设想为：纤维是由沿纤维方向排列的原纤组成的，在原纤之间只存在微小程度的交联。

WO 92/14871描述了一种用于制造具有小原纤化倾向的纤维的方法。这是通过以下措施达到的：把新纺制的纤维在第一道干燥之前所接触的全部浴的pH值最大调至8.5。

WO 92/07124同样描述一种制造具有小原纤化倾向纤维的方法，按此方法，将新纺制的纤维，即尚未干燥的纤维用一种可阳离子化的聚合物处理。这种类型的聚合物有含有咪唑-和吖啶基的聚合物。此外，还可用可乳化的聚合物处理，例如聚乙烯或聚乙酸乙烯酯，或者与乙二醛进行交联。

1993年在瑞典Lund召开的CELLUCON会议上由S.Mortimer作的报告中提及，原纤化倾向随着拉伸的增加而提高。

为减少Lyocell纤维原纤化倾向已公布了一些方法：

例如从本申请者的WO 95/02082中可知，通过纺丝参数的一定组合可以减少原纤化。

此外还已知，通过化学交联可改善Lyocell纤维原纤化特性。例如EP-A-0538977描述了Lyocell纤维与可与纤维素反应的化学试剂交联，这既可在未干燥的状态，即可在纤维制造中进行，也可在干燥状态，即基本上在织物后整理中进行。

Lyocell纤维的交联在织物整理时进行有严重的缺点，即对整理机造成附加步骤，它导致附加费用，并且采用这种附加步骤限制了可制造的纺织品的多样性，这又导致了损害Lyocell纤维适应市场的能力。对已然经过一次干燥状态的Lyocell纤维的处理存在的另一个原则上的缺点是，特别是在第一次干燥步骤后，纤维对交联化学品的可接近性相对于新纺制的纤维状态明显减小，这又造成必须加入更多的化学品。

在上述专利申请中，作为例子引入的交联剂具有卤素取代的含氮环结构，作为有交联能力的基团，它们能在碱性条件下与纤维素的羟基反应。此外还报导了带有乙烯砜(vinylsulfon)基团的化合物或它们的前体。这些化合物基本上也只有在添加碱或添加作为分裂出酸的中和试剂所需的碱时才起反应。在这些专利申请中建议的用于未干燥的Lyocell纤维的交联方法，就其在纤维的连续后处理过程中只能非常困难地进行和高昂的费用而言，存在严重的缺点。在列举的化合物种类中，采用反应能力很强的化合物时，要求交联剂物质与触发它与纤维素的反应的碱性化合物分开使用。如果采用反应性较低的化合物，则可能同时使用交联剂和碱，在此情况必须进行温度处理(Temperaturschritt)，这在引用的专利中通过“蒸汽处理(Dampfen)”达到。因此所引用专利的严重缺点是增加后处理步骤，这又在建立这种纤维生产装置时导致增加可观的费用。

但是此方法还有另一缺点。在卤代的含氮环或乙烯基砜或它们的前身物质的反应过程中，交联反应生成盐，它随后必须从纤维中洗出，此外过量的以及未和纤维素纤维反应掉的剩余化学品也必须洗出去。这意味着在连续的纤维生产过程中还需要有一个进一步后处理的步骤，这造成了另外的投资费用和操作费用，还带来了污水问题。

在本申请者的WO 94/24343中建议将类似的过程用于Lyocell纤维的交联，以防止原纤化，其中述及，特别有利的是采用碱性缓冲剂并用电磁波照射。