專利名稱：再生纖維素纖維及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是使用在含有N-甲基嗎啉-N-環(huán)氧(以下簡略記為NMMO)的溶劑中溶液了纖維素的紡絲原液制成的再生纖維素纖維及其制造方法，特別是關(guān)于有良好的染色性、光澤、手感、同時抗原纖維性又高的中空截面和異形截面的再生纖維素纖維的制造制造技術(shù)。
使用含有NMMO溶劑的再生纖維素纖維的制造方法，如在特公昭57-11566號和60-28848號等中記載的方法，早已被人們所知。但是，在使用上述溶劑的現(xiàn)有的制造方法中所得到的再生纖維素纖維的最大缺點(diǎn)，是容易產(chǎn)生原纖維化，這是通用化的障礙。但是，這種方法對環(huán)境影響小，是節(jié)省經(jīng)濟(jì)的方法，而且所得到的再生纖維的物性在某種程度上也是良好的，所以，最近再度被人們所注目。
另一方面對上述原纖維化的問題進(jìn)行改良、研究，例如有特開平8-501316、7-508320號、特開平8-49167號中某個專利申請，但在現(xiàn)實(shí)中還沒有達(dá)到能滿足實(shí)用規(guī)模的效果。
另外，將使用上述溶劑制成的再生纖維素纖維適用在衣料領(lǐng)域的場合，要提高纖維及其作為紡織物時的光澤和手感，同時要能將橫截面有效地作成中空截面、異形截面。但是，現(xiàn)在還不能全面研究有關(guān)使用含有NMMO溶劑的中空截面和異形截面的再生纖維素纖維。
而且，以為地球環(huán)保作貢獻(xiàn)為目的，不研究纖維的原料，也不研究含有大量半纖維素纖維和木質(zhì)素的纖維素的利用。
本發(fā)明著眼上述存在的問題，其目的是提供一種再生纖維素纖維，及其穩(wěn)定的制造方法。再生纖維素纖維，解決了使用含有NMMO溶劑的再生纖維素纖維的缺點(diǎn)-原纖維化的問題，特別是作為衣料使用時，具有良好的特性、手感和染色性。
為能解決上述問題，本發(fā)明的再生纖維素纖維，如下所述。
(1)使用在含有N-甲基碼啉-N-環(huán)氧的溶劑中溶解了纖維素的紡絲原液制成的再生纖維素纖維，在該纖維中所含的纖維素的平均聚合度在400以下，并且在該纖維素中聚合度在500以上的為5-30重量％。本發(fā)明的再生纖維素纖維，不僅有良好的特性、手感等的外觀特性，而且，抗原纖維化也非常好，可以廣泛地應(yīng)用于衣料等領(lǐng)域。
另外，本發(fā)明的再生纖維素的制造方法，(2)在使用在含有NMMO的溶劑中溶解了纖維素的紡絲原液，制造再生纖維素纖維的方法中，將紡絲原液中的纖維素的平均聚合度控制在400以下，同時調(diào)整在該纖維素中，5-30重量％的聚合度在500以上，用干濕式紡絲法進(jìn)行紡絲，可以提高纖維的抗原的纖維性。
本發(fā)明的實(shí)施方法有以下的例子。
如上述(1)所述的再生纖維素纖維，在再生纖維素纖維中，對全纖維素重量含有1-10重量％木質(zhì)素。
如上述(1)所述再生纖維素纖維，再生纖維素纖維中的半纖維素的含有率，對再生纖維素纖維重量為3-25重量％。
如上述(1)所述的再生纖維素纖維，纖維的橫截面是中空的。
如上述(1)所述的再生纖維素纖維，纖維的橫截面的異形度在1.2以上。
如上述(2)所述的再生纖維素纖維的制造方法，紡絲原液中的纖維素的濃度為10-25重量％。
如上述(2)所述的再生纖維素纖維的制造方法，在從噴絲頭吐出的紡出纖維絲到浸入凝固浴的空隙區(qū)間，用冷卻氣體將紡出纖維絲進(jìn)行冷卻。
如上述(2)所述的制造方法，噴絲頭是異形截面或是C形截面。
如上述(2)所述的制造方法，噴絲頭的噴絲嘴前端部的導(dǎo)入部錐形角度是10-45度。
以下詳細(xì)敘述本發(fā)明。
本發(fā)明者們?yōu)榭朔鲜瞿欠N現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，特別是防止使用含NMMO溶劑的再生纖維素纖維的原纖維化，從各個角度進(jìn)行了改良研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)了使用上述溶劑制造再生纖維素纖維時，如果在紡絲工序使用能產(chǎn)生類似液晶化現(xiàn)象那樣的紡絲原液，所得到的再生纖維素纖維的原纖維的極少，這些新事實(shí)至今還沒有被人們認(rèn)識。
進(jìn)一步進(jìn)行研究，為在紡絲工序中產(chǎn)生上述那樣的類似液晶化現(xiàn)象中，在紡絲原液中溶解的纖維素的聚合度也是極其重要的。該纖維素的平均聚合度是特定的，同時，也可以使用含有特定比例的高聚合度的纖維素和低聚合度的纖維素。以這樣混合的纖維素液作為紡絲原液進(jìn)行紡絲，原纖維化極小，而且確實(shí)能容易地得到有中空截面的優(yōu)質(zhì)再生纖維素纖維。在此所說的“類似液晶化現(xiàn)象”是指纖維素在流動場和拉伸場所產(chǎn)生的液晶狀的轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。
因此，因本發(fā)明中，使用含有NMMO的溶劑溶解了纖維素的紡絲原液，進(jìn)行紡絲制造再生纖維素纖維時，其特征是規(guī)定溶解在紡絲原液中纖維素的平均聚合度的同時，高聚合度纖維素的含有比率也是特定的，在紡絲工序中使其產(chǎn)生類似液晶化現(xiàn)象。
具體地講，必須要使溶解在紡絲原液中的纖維素的平均聚合度為400以下的同時，在該纖維素中聚合度為500以上的高聚合度纖維素的含有比率為5-30重量％的范圍內(nèi)。如果使用這樣的聚合度不同的纖維素混合物，在紡絲工序中，高聚合度的纖維素成分由于互相分離而形成以松散斷開狀為主體的構(gòu)造，在其縫隙中埋有低聚合度的纖維素，所得到的再生纖維素纖維形成合成狀的構(gòu)造，可以抑制原纖維化。
也就是說，高聚合纖維作為產(chǎn)生類似液晶現(xiàn)象的主體，起在縱向收斂的力學(xué)特性的作用；另一方面，低聚合度纖維素埋入其縫隙中，起提高作為手感等衣料的要求特性的作用，由它們的相加乃至相乘的作用效果，給予了良好的強(qiáng)度特性和手感。通過合成狀的復(fù)合纖維構(gòu)造，能有效地抑制原纖維化。
為了確保這種合成狀構(gòu)造的同時，順利地進(jìn)行紡絲工作，最好將溶解在紡絲原液中的纖維素的平均聚合度控制在400以下，另外，為了確保在紡絲過程中產(chǎn)生類似液晶化現(xiàn)象，作為所得到的再生纖維素纖維，能充分地確保其縱向的力學(xué)特性，在上述纖維素中，聚合度為500以上的高聚合度纖維素的含有比率為5重量％以上是很有效的。即高聚合度纖維素的含有率不到5重量％時，在紡絲過程中，不易產(chǎn)生類似液晶化現(xiàn)象，不僅由于相互分離，而防止原纖維化的效果不明顯，而且也缺少縱向的力學(xué)特性。另一方面，如果聚合度為500以上的高聚合度纖維素的含有比率超過30重量％，在紡絲過程中即使產(chǎn)生類似液晶化現(xiàn)象，也不產(chǎn)生相互分離，很難得到防止原纖維化的效果。從上述觀點(diǎn)看，聚合度為500以上的高聚合度纖維素的含有比率最好為5-25重量％，特別是在5-20重量％的范圍內(nèi)更好。
本發(fā)明中所使用的高聚合度纖維素，如作為紡絲原液時的聚合度為500以上，則對其類種沒有特別地限制，最一般的是以木漿為原料的聚合度為750以上的纖維素。但是，滿足上述聚合度條件的棉籽絨或綿紗纖維等也是可以的。另一方面，作為低聚合度的纖維素，若在紡絲原液中調(diào)整時的聚合度在400以下，則沒有特別限制，最好使用人造絲纖維的回收物等，可以使用從廢紙和回收的舊棉紗等的回收品中得到的纖維素等。這些原料纖維素，用工業(yè)甲醇或乙醇等浸濕后，調(diào)整粉碎或裁斷、干燥后使用。
另外，考慮對地球環(huán)境的適宜性，現(xiàn)今的森林問題，最好利用非木質(zhì)系的纖維素。從這一觀點(diǎn)出發(fā)，最合適的東西，如洋麻漿料，特別是最好不要分離洋麻的韌皮部和芯部，而使用洋麻的全莖。一般洋麻韌皮部分是平均聚合度在700以上的高聚合度纖維素，芯部的纖維素是聚合度在300左右的低聚合度纖維，適合本發(fā)明使用。
洋麻的韌皮含有木質(zhì)素和半纖維素，使用NMMO作為溶劑，可以發(fā)現(xiàn)NMMO的溶解性極高，所以，即使含有高濃度的木質(zhì)素，也能制造出力學(xué)特性良好的再生纖維素纖維；并且染色性和手感也得到了改善。
為改善染色性和手感，木質(zhì)素的含有率對全纖維素的重量最好為1重量％以上，在使木質(zhì)素能溶解在范圍內(nèi)能含有木質(zhì)素，如果木質(zhì)素沒有溶解還原樣地存在，就有阻塞紡絲性的傾向，所以，木質(zhì)素的含有率最好為1-10重量％。如果木質(zhì)素含有率不到1重量％，染色性的改善效果就很小。
為改善染色性和手感，半纖維素的含有率對再生纖維素纖維重量為3-15重量％，最好為3-12重量％，更好的是4-10重量％。半纖維素含有率不到3重量％時，對染色性沒有改善的效果；但一旦超過15重量％時，紡絲性降低，同時紡絲的物性也明顯下降。
雖然組成上述再生纖維素纖維的原料纖維素，最適宜的是使用洋麻漿料，特別是將韌皮部和芯部一起使用更好，但是可以使用其它一般的纖維素。含半纖維素成分較多的原料，例如混合牛皮紙漿等。能調(diào)整木質(zhì)素的含有率或半纖維素的含有率。
在調(diào)制紡絲原液時，將該原液中的纖維素的平均聚合度在450以下并且聚合度在500以上的高聚合度纖維素的含有比率調(diào)整為5-30重量％，最好為5-25重量％，特別好的是在5-20重量％的范圍之內(nèi)，調(diào)整上述高聚合度纖維素和低聚合度纖維素的配合比率。
作為調(diào)制紡絲原液用的溶劑，使用含有NMMO的溶劑，最好使用NMMO和水的混合溶劑，其中最好的是NMMO/水的混合比率是90/10-40/90(重量比)的混合物。
然后，在這些溶劑中加入濃度最好為15-25重量％的上述纖維素，通常在80-130℃，用剪切機(jī)、攪拌機(jī)等溶解，進(jìn)行紡絲原液的調(diào)制。紡絲原液中的纖維素濃度過低，不會產(chǎn)生類似液晶紡絲；相反，纖維素濃度過高，粘度太大，紡絲就困難，因此，作為紡絲原液的纖維素濃度，最好如上述那樣，為15-25重量％，特別是調(diào)到15-20重量％的范圍更好。
原料纖維素在溶解過程中，會引起若干的聚合度降低，所以在本發(fā)明規(guī)定的纖維素的上述聚合度，是在該溶解過程后的狀態(tài)下測定的。為滿足上述平均聚合度和高聚合度物的含有比率條件，可以調(diào)整作為溶解原料所使用的高聚合度纖維素和低降合度纖維素的配合量。這時，為了抑制溶解時纖維素聚合度的降低和NMMO的分解，可以添加例如過氧化氫、草酸或其鹽、沒食子酸、甲基二沒食子酸、糖苷等穩(wěn)定劑。
在NMMO和水的溶液中溶解了纖維素原料的溶液，粘度較低、且容易得到高濃度的溶液，這種粘性也最適合濕式紡絲，例如如在“纖維學(xué)會志”51,423(1995)上記載的那樣。
這樣得到的高粘度(以溶解濃度的零剪切粘度為5000泊以上)的溶液，用薄膜蒸發(fā)器脫泡以后，再經(jīng)過濾后供給紡絲部。高粘度的紡絲原液被送到紡絲頭，用齒輪泵計(jì)量后供給拉絲部分，紡絲溫度最好在90-135℃的范圍內(nèi)，不到90℃，紡絲原液粘度過高，紡絲因難；如超過135℃由于纖維素分解，使聚合度降低，這樣得到的再生纖維的物性，特別是拉伸強(qiáng)度變差。
為提高紡絲原液的穩(wěn)定性，有時將噴絲頭的噴線孔的L/D變長，這樣就不會產(chǎn)生紡絲反壓力高這種問題。噴絲頭使用導(dǎo)入角度的錐形噴絲孔，可以抑制紊流的發(fā)生。
含雜物較多的場合，必須要求過濾，在紡絲部分使用的礦砂過濾，最好使用由拔絲細(xì)金屬纖維制成的過濾器等過濾，特別是在噴嘴前的過濾是有效的。
這時，為了得到橫截面形狀為中空狀或異形狀的再生纖維素纖維，噴絲嘴在中空的場合，使用

圖1中(A)-(B)那樣的C形截面噴絲頭；在異形的場合，使用圖(2)中(A)-(D)那樣的異形截面噴絲頭，但由于使用這樣斷面的噴絲嘴紡絲原液的拉絲性變差，因此，使用普通形狀的紡絲噴嘴，在從噴絲嘴出來直到浸入凝固液為止的空隙中，很難得到充分的紡絲拉伸倍率。即使像上述那樣，使用調(diào)整聚合度的纖維素形成的紡絲原液，也不易產(chǎn)生類似液晶化現(xiàn)象，并且也很難有效地調(diào)整截面異形度、中空率和提高抗纖維性。
這里，人們繼續(xù)研究使用上述那樣有特殊截面的噴絲頭，而且也能確保充分的拉絲的拉伸倍率，研究結(jié)果如果1和圖2所示的噴絲頭的噴絲嘴前端部的導(dǎo)入部的錐形角度α如果作得小的話，可以抑制在噴絲孔內(nèi)產(chǎn)生紊流，即使噴絲嘴前端的形狀是特殊的形狀，也能確保充分的拉伸倍率。這樣發(fā)現(xiàn)了類似液晶現(xiàn)象，制成中空和異形截面，同時有效地提高了抗原纖維化。為了得到這樣的效果，最好將上述導(dǎo)入部的錐形角α作成45度以下，特別是在35度以下。但是如果錐形角α過小，不僅機(jī)械加工困難，而且在該導(dǎo)入部的入口部容易產(chǎn)生紊流，防礙紡絲性。所以，錐形角不要小于1 0度。綜合考慮紡絲性和加工性等，錐形角最好在15-30度的范圍內(nèi)。
從噴絲嘴吐出的紡絲原液，在從吐出部吐出的紡絲原液到浸入凝固液為止的區(qū)間(空隙)內(nèi)被拉伸，如果使用上述那樣的錐形的噴絲嘴就能給予充分地紡絲拉伸，結(jié)果確實(shí)發(fā)現(xiàn)類似液晶化現(xiàn)象，能給予所定的異形度和中空率的同時，也提高了抗原纖維性。
在實(shí)施本發(fā)明的過程中，由于為降低高粘度的紡絲原液的溶液粘度，要用高溫紡絲，而以比紡絲溫度低的溫度進(jìn)行凝固，如特開平8-500863號公報中記載的那樣，所以，必須采用從紡絲噴嘴吐出的紡絲原液到浸入凝固液之間設(shè)有空隙部的干濕式紡絲方法。即，采用實(shí)施本發(fā)明的這種干濕式紡絲法，含有上述那樣的高聚合度纖維素和低聚合度纖維素的高濃度溶液中的高聚合度纖維素，在形成上述空隙部的流動場或拉伸場中產(chǎn)生轉(zhuǎn)移和互相分離，在這部分產(chǎn)生的類似液晶轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，高聚合度纖維素形成纖維骨架，這樣不僅容易得到異形和中空截面的再生纖維素纖維，而且，得到的再生纖維素，即使低聚合度的纖維素含量多，也有很好的強(qiáng)度，紡絲速度也沒有特別的限制，通常在100m/分以上，最好以150m/分進(jìn)行。
在上述干濕紡絲中，向類似液晶的轉(zhuǎn)移，必須要有充分的拉伸倍率，紡絲拉伸倍率最好在3.5-50倍以下。
空隙長度的設(shè)定應(yīng)像一邊能控制分子松馳，一邊又能得到快的變形速度那樣，通常最好將噴絲嘴的凝固液面的間隔設(shè)定為20-500mm。不到20mm，很難得到充分的拉伸倍率，如果超過500mm，則分子構(gòu)馳，類似液晶紡絲困難。冷卻最好使用淬火器，冷卻風(fēng)的溫度最好為10-30℃，風(fēng)速為0.2-1.0m/秒。
作為凝固浴，最好使用NMMO的水溶液，NMMO的濃度最好為10-50重量％的水溶液，NMMO的濃度不到10重量％，蒸發(fā)的NMMO的回收率低，不經(jīng)濟(jì)；相反，如果濃度超過50重量％，濃度過高，纖維絲凝固不好。所以凝固浴的最好的NMMO的濃度在15-40重量％范圍內(nèi)。凝固浴理想的溫度是-20-20℃，最好是在-10-15℃的范圍內(nèi)。如果超過20℃，就使纖維絲凝固不好，而且纖維性能也惡化，而凝固浴低于-20℃，即使過度冷卻，也不能使纖維性能再提高，而且也不經(jīng)濟(jì)。通過凝固浴的絲條，繼續(xù)拉伸并進(jìn)行水洗、干燥工序。這時，使用網(wǎng)狀輸送帶等收集裝置、收集絲條進(jìn)行處理的過程，不僅設(shè)備簡化，而且效果也好。為了使通過網(wǎng)狀輸送帶的收集更加容易，也推薦使用例如特公昭47-29926號中所示那樣的、人們所共知的雙層反轉(zhuǎn)軋輥或吸絲器等。另外，將所得到的再生纖維素纖維作為短纖維使用時，可以設(shè)置卷曲箱，在工序中使其伸縮也是有效的。作為卷曲箱，最好使用所謂的填料箱式的卷曲箱，但也可以是齒輪卷曲箱。使用填料箱式卷曲箱的場合，也可以作為網(wǎng)狀輸送帶使用。
使用網(wǎng)狀輸送帶、并進(jìn)行水洗、干燥后的纖維束，作長纖維用的場合，用繞線機(jī)按所定的纖細(xì)度的絲條卷繞，作短纖維用的場合，可以將捆扎的長纖維立即用剪切機(jī)等切斷，作為剪切機(jī)，一般可使用旋轉(zhuǎn)式剪切機(jī)或閘刀式剪切機(jī)等。
下面對附圖進(jìn)行簡單的說明。
圖1是本發(fā)明的將再生纖維素纖維作成中空截面所使用的噴絲頭的形狀及紡絲噴嘴吐出口形狀的示例的說明圖。
圖2是本發(fā)明中將再生纖維素纖維作成異形截面所使用的噴絲頭頂端形狀示例的說明圖。
圖3是紡絲噴嘴吐出形狀的示例的說明圖。
下面，列舉實(shí)施例具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明也不僅只限于下述實(shí)施例，只要在前后述的意旨范圍內(nèi)，給予適當(dāng)變更進(jìn)行實(shí)施也是可以的，這些都包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍這內(nèi)。另外，下述實(shí)施例和比較例中所采用的各種性能的測定方法，如下所述。<纖維素的聚合度的測定>
根據(jù)共立出版(1965)的高分子學(xué)會編的“高分子材料試驗(yàn)法27第267頁所記載的銅水合乙二胺法進(jìn)行測定。<原纖維化的判定>
在300ml的水中，放入切成5mm的再生纖維素纖維5g，使用市售攪拌機(jī)攪拌10分鐘后，隨機(jī)抽樣20根攪拌后的纖維，用顯微鏡觀察纖維化的程度，按標(biāo)準(zhǔn)樣品法有5種評價(◎、○、△、×、××)。<染色性的測定方法>
以JIS-L-1015的7.30染著率為基準(zhǔn)進(jìn)行的試驗(yàn)。<木質(zhì)素的定量法>
將纖維試料以JIS-P-8101-1994中的木質(zhì)素為基準(zhǔn)進(jìn)行處理后得到的數(shù)值，作為木質(zhì)素含有率。<半纖維素的定量法>
將纖維試料以JIS-P-5101-1994的5.6β纖維素為基準(zhǔn)進(jìn)行處理后，由所得到的數(shù)值，求出半纖維素含有率。<異形度的測定>
用顯微鏡撮取纖維截面，使用描圖紙求出外周長(L)，并測定外接圓的周長(L0)，再由L/L0求出異形度。<中空率的測定>
用光學(xué)顯微鏡觀察從纖維束中任意取出的5根單纖維的纖維切片，從得到的截面攝影中，用包圍纖維外圍的面積，除中空部分的面積，再乘以100，所得到值的平均值作為中空率。
實(shí)施例1使用作為高聚合度的纖維素的人造絲漿料和作為低聚合度的纖維素的人造絲，變化各自的混合比，得到混合物各15重量份，將其在NMMO:73重量份和水12重量份的混合液中，以110℃減壓溶解。各成分的聚合度是通過測定在水中從高聚合度纖維素及低聚合液纖維素的各自紡絲原液中所沉淀凝固得到的纖維素的聚合度求出的。高聚合度纖維素的聚合度是750、低聚合度纖維素的聚合度是300。
將所得到的溶液作為紡絲原液使用，卷繞速度(Vw)固定為50m/分，在各纖維素混合比中求出穩(wěn)定能紡絲的最低單孔排出量，以此條件為基礎(chǔ)，以表1所示的條件進(jìn)行紡絲，使用NMMO/水=20/80(重量比)的混合液作為凝固液。
所得到的各再生纖維素纖維的物性和原纖維化的程度如表1所示。
如表1所示那樣，可以明確只要充分滿足本發(fā)明規(guī)定的主要條件，看不到所得到的再生纖維素的原纖維化，并且纖維物性的良好。另外，紡絲原液中的原纖維素的高聚合度的成分量越多，所得到的再生纖維素纖維的強(qiáng)度就越大。但是，高聚合度成分的含有比率一旦超過30重量％，就容易產(chǎn)生原纖維化；如不到5重量％，強(qiáng)度不好，由此可以清楚，這些場合與本發(fā)明的目的都是不相符合的。
實(shí)施例2采用和上述實(shí)施例1相同的原料和溶劑組成比，高聚合度纖維素成分比在15重量％和為100重量％的條件下，以200m/分的速度進(jìn)行紡絲。紡絲用的吐出噴絲嘴，其導(dǎo)入孔是錐形的、直徑是0.13mm、L/D為2.0的直形噴嘴，導(dǎo)入孔入口端的開口度為20度，中間部分的導(dǎo)入孔的開口度為10度。由該噴絲嘴吐的紡絲原液，以150mm的空隙，20℃淬火風(fēng)以0.40m/秒的速度、垂直于紡絲原液纖維絲勁吹，進(jìn)行絲狀的冷卻，用NMMO/水=20/80(重量比)的凝固液使其凝固后卷繞。
將這樣得到的纖維干燥，進(jìn)行與實(shí)施例1相同的試驗(yàn)，得到如表2所示的結(jié)果。高聚合度纖維素和低聚合度纖維素并用得到的再生纖維素纖維，纖維特性好，也完全看不到原纖維化。而單獨(dú)使用高聚合度纖維素得到的再生纖維素纖維，非常容易產(chǎn)生原纖維化，很清楚不能達(dá)到本發(fā)明的目的。
實(shí)施例3采用使用了洋麻全莖的牛皮紙漿作為纖維素，將纖維素在NMMO和水和混合液中，以110℃減壓溶解。所得到的紡絲原液的組成比率中，纖維素為18重量％，NMMO為73重量％，水為9重量％。使用這種紡絲原液進(jìn)行和實(shí)施例2相同的紡絲。作為比較例，使用高α-木漿或相同的可溶細(xì)胞(lyocell)纖維，如表3所示的那樣，在實(shí)施例中，即使木質(zhì)素含有率高，也能得到高質(zhì)量的纖維，不比比較例中的可溶細(xì)胞纖維差，是能滿足條件的絲質(zhì)，與比較例相比較能得到有良好染色性的再生纖維素纖維，纖維手感更好。
實(shí)施例4使用從洋麻韌皮來的處理后的牛皮紙漿作為高聚合度的纖維素，從洋麻纖維芯來的處理后的牛皮紙漿作低聚合度的纖維素，將各自的混合比作成20/80，將全纖維素在NMMO和水的混合液中，以110℃減壓溶解。所得到的全纖維素為18重量％，NMMO為73重量％，水為9重量％。將排出量定為0.26(g/孔/min)、紡速定為200m/分，通過空隙，將絲狀的吐出絲導(dǎo)入凝固浴。在空隙間，用10℃的淬滅風(fēng)，以0.50m/秒的速度、垂直于紡絲原液纖維絲的勁吹，進(jìn)行絲狀的冷卻。將以濃度為20重量％的以10℃的凝固浴凝固后的纖維絲，經(jīng)水洗后卷繞。將所得纖維干燥后測定的結(jié)果是纖細(xì)度為2.1d、強(qiáng)度為3.9g/d、拉伸度為7.6％、彈性率為180g/d、纖維聚合度為380，木質(zhì)素含有率為2.1重量％、染色率為73％。本發(fā)明的纖維染色率高，而且，纖維也有很好的力學(xué)特性。
實(shí)施例5使用人造絲用漿料作為高聚合度的纖維素、用人造絲纖維作為低聚合度的纖維素，以前者對后者20/80的重量比配制的混合纖維素15重量份，在NMMO:73重量份和水12重量份的混合液中，以110℃減壓溶解。高聚合度纖維素和低聚合度纖維素在水中從各自單獨(dú)的紡絲原液中沉淀凝固得到的各纖維素的聚合度，高聚合度纖維素的聚合度為750，低聚合度纖維素的聚合度為350、平均聚合度為390。
使用這種紡絲原液，以所示的條件進(jìn)行干濕式紡絲，紡速為200m/分、通過300mm的空隙，使吐出的絲條導(dǎo)入凝固浴。在空隙中用10℃的淬滅風(fēng)、以0.50m/秒的速度、垂直于紡織原液纖維絲勁吹，進(jìn)行絲狀的冷卻。將以濃度為20重量％的、10℃的凝固浴凝固得到的纖維絲水洗、干燥。卷繞后測定物性和中空率。結(jié)果如表4中所示，得到了纖維物性及染色性高的再生纖維素纖維。
實(shí)施例6使用人造絲用漿料作為高聚合度的纖維素、使用人造絲纖維作為低聚合度的纖維素，前者對后者以20/80的重量的配制混合纖維素15重量份，將其在NMMO:73重量份和水12重量份的混合液中，以110℃減壓溶解。高聚合度纖維素和低聚合度纖維素從各自單獨(dú)的紡絲原液在水中沉淀凝固得到的各纖維素的聚合度，高聚合度纖維素的聚合度為750，低聚合度纖維素的聚合度為300、平均聚合度為368。
使用這種紡絲原液，吐出部是C形狀(開孔部的外徑為1500μm、內(nèi)徑為400μm、非開孔部的尺寸為500μm)，導(dǎo)入角α為30°，噴絲嘴的形狀是圖1中A的噴絲嘴，紡速為50m/分，通過200mm的空隙，將吐出絲條導(dǎo)入凝固浴。在空隙中用10℃的淬滅風(fēng)、以0.50m/秒的速度、垂直于紡絲原液纖維絲勁吹，進(jìn)行絲狀的冷卻。將以濃度為20重量％的、10℃的凝固浴凝固得到的纖維絲水洗、干燥。卷繞后，測定物性和中空率。結(jié)果如表5中所示，得到了纖維物性高的中空截面的再生纖維素纖維。
實(shí)施例7使用和實(shí)施例6相同的紡絲原液，噴絲頭使用圖3中A圖的形狀，除將拉伸倍率變?yōu)?.5倍以外，其它與實(shí)施例6相同，可以得到異形截面的再生纖維素纖維。
結(jié)果如表6所示，得到了纖維物性及斷面異形度高的再生纖維素纖維。
表1
H纖維素高聚合度纖維素L纖維素低聚合度纖維素表2
H纖維素高聚合度纖維素L纖維素低聚合度纖維素表3
<p>表4
<p>表5
<p>表6<
>H纖維素高聚合度纖維素L纖維素低聚合度纖維素本明的再生纖維素纖維，不僅抗原纖維性發(fā)好，而且，染色性和手感也好，適合作衣料用。
權(quán)利要求
1．一種再生纖維素纖維，其特征是使用在含有N-甲基嗎啉-N-環(huán)氧的溶劑中溶解了纖維素的紡絲原液制造再生纖維素，在該纖維素中所含纖維素的平均聚合度在400以下，并且在該纖維素中的5-30重量％的聚合度在500以上。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生纖維素纖維，在再生纖維素纖維中，木質(zhì)素對全纖維素重量含有為1-10重量％。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生纖維素纖維，在再生纖維素纖維中的半纖維素的含有率對再生纖維素纖維重量為3-15重量％。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生纖維素纖維，纖維的橫截面是中空的。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生纖維素纖維，纖維的橫截面的異形度在1.2以上。
6．一種再生纖維素的制造方法，其特征是將紡絲原液中纖維素的平均聚合度控制在400以下，同時，在該纖維素中，5-30重量％的聚合度在500以上，用干濕式紡絲法進(jìn)行紡絲。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的再生纖維素纖維的制造方法，紡絲原液中的纖維素的濃度是10-25重量％。
8．根據(jù)權(quán)利要求6所述的再生纖維素纖維的制造方法，在從噴絲頭吐出的紡出纖維絲到浸入凝固浴的空隙區(qū)間，用冷卻氣體將該紡出纖維絲進(jìn)行冷卻。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造方法，噴絲頭是異形截面或C形截面。
10．根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造方法，噴絲頭的噴絲噴嘴前端部的導(dǎo)入部的錐形角度是10-45度。
全文摘要
本發(fā)明以提供一種高品質(zhì)的再生纖維素纖維為目的，改善溶劑紡絲系再生纖維素纖維的缺點(diǎn)——原纖維化問題。使用含有N－甲基嗎啉－N－環(huán)氧的溶劑中溶解了纖維素的紡絲原液，制造再生纖維素時，將紡絲原液中的纖維素的平均聚合度控制在400以下，同時，聚合度500以上的在該纖維素中的重量百分比為5—30%。由于紡線拉伸時產(chǎn)生類似液晶化現(xiàn)象，改善了所得到的再生纖維素的抗原纖維性，同時也改善了染色性的手感。
文檔編號D01F2/00GK1238016SQ9719992
公開日1999年12月8日 申請日期1997年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月21日
發(fā)明者矢吹和之, 田中良和, 小林久人 申請人:東洋紡織株式會社