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再生纖維素纖維的制作方法

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再生纖維素纖維的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種再纖維素纖維,特別是根據(jù)粘膠法得到的再生纖維素纖維。
[0002]特別地,本發(fā)明涉及具有疏水性的再生纖維素纖維。
【背景技術(shù)】
[0003]使用烷基烯酮二聚體(AKD)和其他脂肪酸衍生物作為上漿劑進(jìn)行紙防水處理的文獻(xiàn)被熟知(例如DE 3 920 356)。在這種情況下,文獻(xiàn)中的纖維素與反應(yīng)物的脂肪酸殘基通過(guò)酯鍵連接,從而呈現(xiàn)防水性。應(yīng)用領(lǐng)域例如為寫作用紙、相片紙和食品包裝。
[0004]同樣,加入親水/疏水輔助材料對(duì)粘膠纖維的吸水百分比的影響在之前已被熟知。輔助材料有助于纖維的總質(zhì)量,但其本身不吸收任何水分。例子為:硫酸鋇、重金屬硫化物、碳、聚烯烴(DE I 469 448 Al,DE 3 317 724 Al,US 2 234 734 A)。
[0005]在引入這種填充劑材料的情況下,一般來(lái)說(shuō),由于將填充劑份額作為因素計(jì)入總質(zhì)量中,只是生成質(zhì)量效應(yīng)。在這種情況下,纖維的總吸水率確實(shí)減少了,因?yàn)樘畛鋭┎牧媳旧聿晃杖魏嗡?,然而,在大多?shù)情況下,沒(méi)有得到疏水效應(yīng)。此外,纖維的填充導(dǎo)致了在纖維強(qiáng)度方面的嚴(yán)重?fù)p失。
[0006]此外,DE 3 317 724 Al提到了疏水低聚物或聚合物物質(zhì)的摻入,其中特別提到的是,如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等的惰性聚合物。
[0007]使用粘結(jié)劑粘結(jié)纖維和納米粒子的后處理也被熟知(DE 10 2006 053326 Al),通過(guò)在纖維素上接枝疏水物質(zhì)(如,甲基丙烯酸甲酯:DE I 468 539 A),通過(guò)纖維紡織纖維和聚異硫氰酸脂或聚硫氰酸脂分別反應(yīng)而建立防水性(GB 586549A),通過(guò)纖維材料/紡織物的反應(yīng)后處理,例如通過(guò)縮醛粘連的醚化作用(GB 477 029A),在有機(jī)溶劑(如吡啶和DMF)中的?;鹊拿鸦饔?FR 707 688A和分別地,Textile Research Journal,40 (1970),970及下列等等)。
[0008]還描述了將脂肪酰氯引入惰性溶劑中,攜帶且排出未反應(yīng)的反應(yīng)物和熱氣流中作為反應(yīng)產(chǎn)物的氯化氫(DE 69801056T2,WO 2012/066015 A, FR 2 767 270 Al)。
[0009]纖維與脂肪酸鹽的醇化物誘導(dǎo)的酯化反應(yīng)(GB 780967A),和使用AKD分散體的紡織品后處理(GB 2 221 928A) 一樣被描述。
[0010]一方面,這些以前已知的后處理可作為涂層,S卩,分別僅僅在纖維或紡織制品的表面上進(jìn)行。另一方面,后處理能夠反應(yīng)性地進(jìn)行,其中,然而,在這種情況下,反應(yīng)僅在纖維中接近表面的區(qū)域發(fā)生,因?yàn)榉磻?yīng)物無(wú)法不受阻礙地穿透到纖維內(nèi)部。此外,防水處理劑的消耗很高,因?yàn)?,例如在使用AKD的后處理情況下,AKD在高溫條件下在水分大量盈余的情況下已經(jīng)反應(yīng),因此無(wú)法再進(jìn)行與纖維素的反應(yīng)。
[0011]通過(guò)后處理形成防水表面,然而,在其受到破壞之后,纖維對(duì)水分的吸收是不受阻礙和不可逆轉(zhuǎn)的。
[0012]表面的氣相支持的防水處理已經(jīng)通過(guò)紙樣本被證明,其中,然而,紙的兩面的明顯差異是可見(jiàn)的。疏水效應(yīng)可以通過(guò)丙酮萃取在很大程度上被消除,這表明在脂肪酰氯與纖維素的反應(yīng)中產(chǎn)生了大量水解。在這種情況下,氣相中的脂肪酰氯不能自由擴(kuò)散到纖維內(nèi)部,而是主要是附著在纖維外部。
[0013]此外,在芳香族異硫氰酸酯或硫氰酸酯分別地與環(huán)狀亞胺的聚合產(chǎn)品或環(huán)狀亞胺的聚合物中,通過(guò)紡絲使可紡絲纖維進(jìn)行所謂的“動(dòng)物質(zhì)化”被熟知(CH 213876) ο在該過(guò)程中,可以觀察到防水性的部分形成,然而這一現(xiàn)象,僅出現(xiàn)在非常高的防水聚合物試劑的添加量的情況下,該添加量足以減少纖維的表面能。此外,由于添加劑含量高,因此獲得的纖維具有羊毛纖維的性質(zhì)。
[0014]為了提高粘膠腸衣中香腸狀物的不可塑性,粘膠腸衣使用含水懸浮液中的AKD進(jìn)行后處理,或者在腸衣形成前,將粘膠物質(zhì)與AKD的懸浮液或乳液混合(GB 887 466A,GB I042 182 A) ο在這些文件中,沒(méi)有對(duì)防水效應(yīng)進(jìn)行描述,僅提到了腸衣對(duì)脂肪的高親和力。粘膠纖維和腸衣的根本區(qū)別在于,一般來(lái)說(shuō),腸衣由浸有粘膠物質(zhì)的紙組成,在極少數(shù)情況下,由純粘膠組成。后一種情況下,不提供纖維形式的粘膠,但作為壁厚約為50 μm以上的厚管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的目的是提供一種再生纖維素纖維,特別是根據(jù)粘膠法得到的具有疏水性質(zhì)的再生纖維素纖維,其不存在現(xiàn)有技術(shù)中體現(xiàn)的上述的缺點(diǎn)。此外,該纖維應(yīng)該是可生物降解的。
[0016]上述目的通過(guò)一種再生纖維素纖維實(shí)現(xiàn),該再生纖維素纖維包括疏水物質(zhì),疏水物質(zhì)選自由烷基烯酮二聚體、烯基烯酮二聚體、烷基琥珀酸酐、烯基琥珀酸酐、烷基戊二酸酐、烯基戊二酸酐、烷基異氰酸酯、烯基異氰酸酯、脂肪酸酐及其混合物構(gòu)成的組,且摻入纖維素基體中。
[0017]令人驚訝的是,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),如AKD的活性疏水物質(zhì)在再生纖維素纖維的纖維素基體中的摻入被成功實(shí)現(xiàn)。這樣,實(shí)現(xiàn)了在整個(gè)纖維橫截面中分布的防水性產(chǎn)生效應(yīng),這是“永久的”,即,無(wú)法通過(guò)纖維的表面處理(例如清洗步驟或其他處理)消除。
[0018]此外,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),通過(guò)向維素基體中摻入活性疏水物質(zhì),粘膠纖維的基本屬性,例如對(duì)水蒸氣的可吸收性,不會(huì)受到破壞。
[0019]對(duì)于它們的摻入,疏水物質(zhì)必須被加入到紡絲粘膠或其前驅(qū)體中。在這種情況下,令人驚奇的是,如AKD的物質(zhì)可穩(wěn)定存在于粘膠紡絲過(guò)程中,因?yàn)锳KD,舉例來(lái)說(shuō),在堿性環(huán)境下會(huì)快速分解。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的纖維素纖維,疏水物質(zhì)在纖維中的含量?jī)?yōu)選在基于纖維素的0.1%重量至13%重量范圍內(nèi),特別優(yōu)選在基于纖維素的1%重量至7.5%重量范圍內(nèi)。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的纖維的纖度可在0.5dtex至40dtex范圍內(nèi),特別是在2dtex至28dtex范圍內(nèi)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的纖維可提供為切割長(zhǎng)度在2mm至20mm,特別優(yōu)選為3mm至12mm的短切纖維。特別是在非織造布和紡織品中的應(yīng)用中,纖維也可以提供為切割長(zhǎng)度為20mm至I5Omm,特別是40mm至110mm,特別優(yōu)選為40mm(棉型)和70mm(羊毛型)的人造短纖維。
[0023]用于制備根據(jù)本發(fā)明的纖維素纖維的方法包括向紡絲粘膠及其前驅(qū)體中加入疏水物質(zhì)的步驟。
[0024]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解,“紡絲粘膠”可以作為黃原酸纖維素的堿性水溶液。粘膠法的原料和中間產(chǎn)物,例如,使用的紙漿,堿性化后的紙漿,或者用于溶解黃原酸纖維素的溶解堿液,被理解為紡絲粘膠的“前驅(qū)體”。
[0025]本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的纖維素纖維在衛(wèi)生產(chǎn)品,特別是蓋板/后罩板;化妝品和嬰兒濕巾;醫(yī)療產(chǎn)品,特別是繃帶;紙和濕法非織造紡織品;紡織品,特別是運(yùn)動(dòng)服和防護(hù)服;和/或非織造布和過(guò)濾介質(zhì),特別是香煙過(guò)濾器中的用途。
【具體實(shí)施方式】
[0026]示例
[0027]如下的物質(zhì)類別的疏水物質(zhì)加入到紡絲粘膠中:
[0028]a)醋酸乙稀醋共聚物(Vinnapas EN 1028,制造商:Wacker公司)
[0029]b)季化脂肪酸衍生物(Adulcinol BUN,制造商:Zschimmer&Schwarz 公司)
[0030]c)燒基稀酬二聚體(AKD) (Ukasol NL-201,制造商:Schill&Seilacher 公司)
[0031]d)另一種季化脂肪酸衍生物(Stantex s6557,制造商:Pulcra Chemicals公司)
[0032]e)脂肪醇組合(Setilon KN,制造商:Pulcra Chemicals 公司)
[0033]f)脂肪酸縮合產(chǎn)物(Duron OS 2160,制造商:CHT公司)和
[0034]g)酯類油(Duron OS 3136,制造商:CHT 公司)
[0035]嘗試以常用方式由這樣的改進(jìn)的紡絲粘膠紡絲制備粘膠纖維。只有在c)和g)的情況下,能夠成功紡絲出纖維。
[0036]制備的纖維的疏水性的提升(基于纖維在水中的浸沒(méi)量(sinking)來(lái)測(cè)量)只能在c)(使用AKD進(jìn)行防水處理)的情況下觀察到。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種再生纖維素纖維,包括疏水物質(zhì),所述疏水物質(zhì)選自由烷基烯酮二聚體、烯基烯酮二聚體、烷基琥珀酸酐、烯基琥珀酸酐、烷基戊二酸酐、烯基戊二酸酐、烷基異氰酸酯、烯基異氰酸酯、脂肪酸酐及其混合物構(gòu)成的組,且摻入纖維素基體中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生纖維素纖維,其特征在于,所述纖維中的所述疏水物質(zhì)的含量在基于纖維素的0.1重量%至13重量%范圍內(nèi),優(yōu)選在基于纖維素的I重量%至7.5重量%范圍內(nèi)。3.一種用于制備根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的纖維素纖維的方法,包括向紡絲粘膠或其前驅(qū)體中加入所述疏水物質(zhì)的步驟。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的纖維素纖維在衛(wèi)生產(chǎn)品,特別是蓋板/后罩板;醫(yī)療產(chǎn)品,特別是繃帶;紙和濕法非織造紡織品;紡織品,特別是運(yùn)動(dòng)服和防護(hù)服;和/或非織造布和過(guò)濾介質(zhì),特別是香煙過(guò)濾器中的用途。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種再生纖維素纖維,再生纖維素纖維包括摻入纖維素基體中的疏水物質(zhì)。疏水物質(zhì)選自包括烷基烯酮二聚體、烯基烯酮二聚體、烷基琥珀酸酐、烯基琥珀酸酐、烷基戊二酸酐、烯基戊二酸酐、烷基異氰酸酯、烯基異氰酸酯、脂肪酸酐及其混合物的組。
【IPC分類】D01F2/10
【公開(kāi)號(hào)】CN104884689
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380064114
【發(fā)明人】W·羅格根斯泰恩, F·賀曼拿茲, P·威默
【申請(qǐng)人】凱爾海姆纖維制品有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2013年12月4日
【公告號(hào)】EP2743383A1, EP2931952A1, US20150329707, WO2014090665A1
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