本發(fā)明涉及溶解紙漿組合物及粘膠絲的制造方法。
背景技術(shù):
在經(jīng)過將溶解紙漿于堿性液中進(jìn)行絲光化(堿纖維素化)而制備堿纖維素的步驟以制造粘膠絲時(shí),為了促進(jìn)溶解紙漿的絲光化,已知使用“一種透明且均勻的水性組合物,其包含:
a)0.05~1重量%的烷基支鏈醇的環(huán)氧烷加成物,且為具有式r1o(po)m(ch2ch2o)nh(這里,r1為具有8~12個(gè)碳原子的支鏈烷基;po為亞丙基氧基;m為0~3的數(shù)且n為2~7的數(shù))的環(huán)氧烷加成物;
b)0.15~2重量%的堿金屬氫氧化物和/或堿性絡(luò)合劑;
c)0.025~1.75重量%的己基葡萄糖苷和/或辛基亞胺基二丙酸酯;
d)0.025~1.25重量%的依照戴維斯(davies)法具有至少6.4的hlb值的第2表面活性非離子性環(huán)氧烷加成物,
上述第2表面活性非離子性環(huán)氧烷加成物具有式r2o(c2h4o)x(ao)yh(其中,r2是包含9~20個(gè)碳原子的烷基;ao是具有3~4個(gè)碳原子的亞烷氧基;x為5~100的數(shù)且y為0~4的數(shù))”(專利文獻(xiàn)1)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利第4870555號(hào)公報(bào)(對(duì)應(yīng)國際專利申請(qǐng):wo2004/099355a1)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
即使使用以往的水性組合物,也存在絲光化反應(yīng)未充分進(jìn)行的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種可促進(jìn)絲光化反應(yīng)的溶解紙漿組合物。
解決問題的技術(shù)手段
本發(fā)明的溶解紙漿組合物的特征在于,旨在含有溶解紙漿與以hlb為12~19的表面活性劑(a)作為必要構(gòu)成成分的絲光化促進(jìn)劑而成這點(diǎn)。
本發(fā)明的粘膠絲的制造方法的特征在于,旨在包含將上述溶解紙漿組合物進(jìn)行絲光化(堿纖維素化)反應(yīng)而得到堿纖維素的步驟這點(diǎn)。
發(fā)明的效果
本發(fā)明的溶解紙漿組合物可以促進(jìn)絲光化反應(yīng)。因此,若使用本發(fā)明的溶解紙漿組合物,則可以高效(在短時(shí)間內(nèi))而均勻地進(jìn)行絲光化反應(yīng)。
本發(fā)明的粘膠絲的制造方法,由于使用上述溶解紙漿組合物,因此可以促進(jìn)絲光化反應(yīng),并且可以高效地得到堿纖維素。因此,若通過本發(fā)明的粘膠絲的制造方法,可以大幅地提高粘膠絲的生產(chǎn)性。
具體實(shí)施方式
溶解紙漿的原料片,可以使用木材{針葉樹和闊葉樹等}、非木材{草本類(洋麻、甘蔗渣及竹子等)}的任一者,并無特別限定,若考慮生產(chǎn)效率,可適當(dāng)?shù)厥褂皿w積重量高的木材。作為該闊葉樹,可列舉:藍(lán)桉、巨桉(eucalyptusgrandis)、尾巨桉(eucalyptusurograndis)、粗皮桉(eucalyptuspellita)、赤桉(eucalyptuscamaldulensis)、褐桉(eucalyptusbrassiana)以及黑荊(acaciamearnsii)等。作為該針葉樹,可列舉:輻射松、加勒比松(pinuscaribaea)、花旗松(douglasfir)、鐵杉、紅杉(redwood)及落葉松(larch)等。當(dāng)然,針葉樹、闊葉樹及非木材可分別單獨(dú)使用,也可以組合使用,該組合并無特別限定。
溶解紙漿可以通過酸性亞硫酸鹽蒸煮法或堿蒸煮法(硫酸鹽法蒸煮(kraftcooking)、多硫化物蒸煮、蘇打蒸煮、堿性亞硫酸鹽蒸煮)等的任一制法來制造,并無特別限定。若考慮溶解紙漿的質(zhì)量、能量效率等,可適當(dāng)?shù)厥褂昧蛩猁}法蒸煮法。以下說明通過硫酸鹽法蒸煮法制造溶解紙漿的制造方法,當(dāng)然其并不限定于此。
為了通過硫酸鹽法蒸煮法制造溶解紙漿,將木材等的片在水的存在下加溫從而進(jìn)行前水解處理。前水解的強(qiáng)度以p因子的形式優(yōu)選為200~1000,溫度優(yōu)選為160~170℃,處理溫度對(duì)應(yīng)于處理時(shí)間而決定。需要說明的是,p因子由前水解時(shí)的溫度與時(shí)間來計(jì)算。在前水解步驟中使用的裝置并無特別限定,適宜使用通用的連續(xù)蒸煮鍋、批式鍋(batchkettle)等。
上述水解處理后的木材等的片(chip)被送到堿蒸煮步驟。堿蒸煮所使用的裝置并無特別限定,適宜使用通用的連續(xù)蒸煮鍋、批式鍋等。將木材進(jìn)行硫酸鹽法蒸煮時(shí),硫酸鹽法蒸煮液的硫化度優(yōu)選為20~35%,木材每絕對(duì)干重中的有效堿添加率優(yōu)選為10~25重量%,蒸煮溫度在140~170℃,可以是分批添加蒸煮白液的蒸煮法,其方式并無特別限制。
堿蒸煮所得的未漂白紙漿的卡伯值并無特別限定,若考慮溶解紙漿的質(zhì)量及其后的漂白性等,則在以闊葉樹作為原料時(shí),卡伯值優(yōu)選為6~18,在以針葉樹作為原料時(shí),卡伯值優(yōu)選為20~35。
未漂白紙漿在經(jīng)過清洗、粗選及精選步驟,優(yōu)選以公知的氧脫木質(zhì)素法進(jìn)行脫木質(zhì)素處理后,以公知的漂白法進(jìn)行漂白處理(可得到漂白紙漿)。就漂白步驟而言,通常是組合二氧化氯、堿、氧、過氧化氫、臭氧的漂白階段的多段漂白步驟,未漂白紙漿最終被漂白至白色度87~92%iso、優(yōu)選89~92%iso,可以得到溶解紙漿。
漂白漿的主要成分是纖維素和半纖維素,包含木質(zhì)素和樹脂成分等雜質(zhì)。而且,漂白漿中,溶解紙漿包含纖維素95~99重量%和半纖維素1~5重量%,制紙用紙漿為纖維素85重量%左右和半纖維素15重量%左右。另一方面,棉花為纖維素99重量%以上和半纖維素低于1重量%。
作為絲光化促進(jìn)劑的必要構(gòu)成成分的表面活性劑(a)的hlb(小田法)為12~19,優(yōu)選為13~18,特別優(yōu)選為14~17。在該范圍時(shí),可進(jìn)一步促進(jìn)絲光化反應(yīng)。
hlb表示有機(jī)性與無機(jī)性的平衡,是hydrophile-lipophilebalance的縮寫。hlb是通過小田法得到的數(shù)值,是由有機(jī)性的值與無機(jī)性的值用下式所算出的數(shù)值(小田、寺村著《表面活性劑的合成及其應(yīng)用》第501頁,槇書店,1957年;藤本武彥著《新表面活性劑入門》第197~198頁,三洋化成工業(yè)株式會(huì)社,1985年;對(duì)應(yīng)的英文書籍《newintroductiontosufaceactiveagents》第196~197頁,1985年)。
(hlb)=(無機(jī)性的值)÷(有機(jī)性的值)×10
作為hlb在上述范圍的表面活性劑(a),包含公知的表面活性劑,適合選自聚氧亞烷基化合物(a1),具有磺基、磺氧基或膦?;械闹辽?種的化合物(a2),以及兩性表面活性劑(a3)中的至少1種。這些當(dāng)中,優(yōu)選聚氧亞烷基化合物(a1),具有磺基、
磺氧基或膦?;闹辽?種的化合物(a2),進(jìn)一步優(yōu)選聚氧亞烷基化合物(a1),特別優(yōu)選為通式(1)所示化合物。
r1[(-oa)n-or2]m(1)
r1表示氫原子、碳數(shù)1~30的烷基、碳數(shù)2~30的烯基、碳數(shù)2~30的?;蛴啥嘣汲個(gè)羥基后的反應(yīng)殘基;r2表示氫原子、碳數(shù)1~30的烷基、碳數(shù)2~30的烯基或碳數(shù)2~30的?;?;oa表示碳數(shù)2~4的氧亞烷基;n表示2~100的整數(shù);m表示1~6的整數(shù)。
氫原子、碳數(shù)1~30的烷基、碳數(shù)2~30的烯基、碳數(shù)2~30的?;?、由多元醇除去m個(gè)羥基后的反應(yīng)殘基(r1)當(dāng)中,作為碳數(shù)1~30的烷基可以使用直鏈烷基和支鏈烷基等。
作為直鏈烷基,可以列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基及三十烷基等。
作為支鏈烷基,可以列舉:異丙基、異丁基、叔丁基、異戊基、新戊基、異己基、異十三烷基、異十四烷基、異十八烷基、異三十烷基、2-乙基己基、8-甲基-1-壬基、2-丙基庚基、2-丁基辛基、2-己基癸基、2-辛基十二烷基、2-癸基十四烷基、2-十二烷基己基(2-丁基十四烷基)、2-十二烷基十六烷基、3,5,5-三甲基己基及3,7,11-三甲基十二烷基等。
另外,r1當(dāng)中,作為碳數(shù)2~30的烯基,可以使用直鏈烯基和支鏈烯基等。
作為直鏈烯基,可以列舉:乙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基、十九碳烯基、二十碳烯基、二十一碳烯基、二十二碳烯基、二十三碳烯基、二十四碳烯基、二十五碳烯基、二十六碳烯基、二十七碳烯基、二十八碳烯基及三十碳烯基等。
作為支鏈烯基,可以列舉:異丁烯基、異戊烯基、新戊烯基、異己烯基、異十三碳烯基、異十八碳烯基及異三十碳烯基等。
另外,r1當(dāng)中,作為碳數(shù)2~30的?;梢允褂蔑柡椭咀艴;?、不飽和脂肪族酰基、脂環(huán)式?;胺枷阕艴;?。
作為飽和脂肪族?;?,可以列舉:乙酰基、丙?;?、丁?;惗□;?、戊?;?、異戊酰基、己?;?、庚?;?、辛酰基、2-乙基己?;?、壬?;?、癸?;?、十一酰基、十二酰基、十三?;?、異十三?;?、十四?;?、十六?;笆缩;?。
作為不飽和脂肪族?;梢粤信e:丙烯?;?、甲基丙烯?;?、巴豆?;?、異巴豆酰基、丁烯?;?、丁二烯酰基、戊烯?;?、己烯?;⒏;⑿料;⑷上;⒐锵;?、十一碳烯酰基、十二碳烯?;?、十四碳烯酰基、油?;胺从王;取?/p>
作為脂環(huán)式?;梢粤信e:環(huán)戊?;?、環(huán)己?;?、環(huán)庚酰基、甲基環(huán)戊?;?、甲基環(huán)己?;?、甲基環(huán)庚?;?、環(huán)戊烯?;?、2,4-環(huán)戊二烯?;h(huán)己烯?;?、2,4-環(huán)己二烯?;?、環(huán)庚烯酰基、甲基環(huán)戊烯酰基、甲基環(huán)己烯酰基及甲基環(huán)庚烯酰基等。
作為芳香族?;?,可以列舉:苯甲?;?、甲基苯甲酰基、肉桂酰基及萘甲?;?。
另外,r1當(dāng)中,作為可構(gòu)成由多元醇除去m個(gè)羥基后的反應(yīng)殘基的多元醇,包含:二元醇(脂肪族二醇、脂環(huán)式二醇及芳香族二醇)、三元醇(脂肪族三醇、脂環(huán)式三醇及芳香族三醇)、四元醇(脂肪族四醇、脂環(huán)式四醇及芳香族四醇)、五元醇(脂肪族五醇、脂環(huán)式五醇及芳香族五醇)以及六元醇(脂肪族六醇、脂環(huán)式六醇及芳香族六醇)。
作為脂肪族二醇,包含碳數(shù)2~18的脂肪族二醇,可以列舉:乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、二乙基丙二醇、羥基十八碳烯醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、三甲基戊二醇及二(羥基乙基)硫醚等。
作為脂環(huán)式二醇,包含碳數(shù)8~15的脂環(huán)式二醇,可以列舉:1,4-環(huán)己烷二甲醇、4,4’-二羥基二環(huán)己烷及二羥基二環(huán)己基二甲基甲烷等。
作為芳香族二醇,包含碳數(shù)6~15的芳香族二醇,可以列舉:兒茶酚、氫醌、雙酚a、雙酚f、雙酚s及1,4-二羥基萘等。
作為脂肪族三醇,包含碳數(shù)3~11的脂肪族三醇,可以列舉:甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基辛烷及己三醇等。
作為脂環(huán)式三醇,包含碳數(shù)6~15的脂環(huán)式三醇,可以列舉:三羥基環(huán)己烷、三羥基二環(huán)己烷及三羥基二環(huán)己基二甲基甲烷等。
作為芳香族三醇,包含碳數(shù)6~15的芳香族三醇,可以列舉:三羥基苯、三羥基聯(lián)苯及三羥基二苯基二甲基甲烷等。
作為脂肪族四醇,包含碳數(shù)5~12的脂肪族四醇,可以列舉:二甘油、季戊四醇、三羥甲基戊烷及二(三羥甲基)戊烷等。
作為脂環(huán)式四醇,包含碳數(shù)6~15的脂環(huán)式四醇,可以列舉:四羥基環(huán)己烷、四羥基二環(huán)己烷、脫水山梨糖醇及四羥基二環(huán)己基二甲基甲烷等。
作為芳香族四醇,包含碳數(shù)6~15的芳香族四醇,可以列舉:四羥基苯、四羥基聯(lián)苯及四羥基二苯基二甲基甲烷等。
作為脂肪族五醇,包含碳數(shù)5~9的脂肪族五醇,可以列舉:三甘油和木糖醇等。
作為脂環(huán)式五醇,包含碳數(shù)6~12的脂環(huán)式五醇,可以列舉:五羥基環(huán)己烷、五羥基二環(huán)己烷、五羥基二環(huán)己基二甲基甲烷及氫醌-β-d-糖苷等。
作為芳香族五醇,包含碳數(shù)6~15的芳香族五醇,可以列舉:五羥基苯、五羥基聯(lián)苯及五羥基二苯基二甲基甲烷等。
作為脂肪族六醇,包含碳數(shù)6~12的脂肪族六醇,可以列舉:山梨糖醇、四甘油及二季戊四醇等。
作為脂環(huán)式六醇,包含碳數(shù)6~15的脂環(huán)式六醇,可以列舉:六羥基環(huán)己烷、六羥基二環(huán)己烷及六羥基二環(huán)己基二甲基甲烷等。
作為芳香族六醇,包含碳數(shù)6~15的芳香族六醇,可以列舉:六羥基苯、六羥基聯(lián)苯及六羥基二苯基二甲基甲烷等。
這些除去m個(gè)羥基后的反應(yīng)殘基不一定是指多元醇的所有羥基全部被除去的反應(yīng)殘基,也包含部分的羥基殘留在反應(yīng)殘基中的情況。因此,多元醇的羥基數(shù)未必與m值一致。即,多元醇的羥基的數(shù)量(s)與被除去的羥基的數(shù)量(m)的關(guān)系為s≥m。
r1當(dāng)中,從促進(jìn)絲光化反應(yīng)的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選碳數(shù)2~22的烷基、碳數(shù)2~22的烯基、碳數(shù)2~22的?;坝啥嘣汲個(gè)羥基后的反應(yīng)殘基,進(jìn)一步優(yōu)選碳數(shù)3~18的烷基、碳數(shù)3~18的烯基、碳數(shù)12~18的酰基及由2~6元醇除去m個(gè)羥基后的反應(yīng)殘基,特別優(yōu)選碳數(shù)3~18的烷基、碳數(shù)3~18的烯基、碳數(shù)12~18的酰基,最優(yōu)選為十二酰基、十二烷基、十二碳烯基、2-乙基己基及8-甲基-1-壬基。
氫原子、碳數(shù)1~30的烷基、碳數(shù)2~30的烯基、碳數(shù)2~30的?;?r2)與r1的那些相同。r2當(dāng)中,從促進(jìn)絲光化反應(yīng)的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選氫原子、碳數(shù)2~22的烷基、碳數(shù)2~22的烯基及碳數(shù)2~22的?;M(jìn)一步優(yōu)選氫原子、碳數(shù)3~18的烷基、碳數(shù)3~18的烯基及碳數(shù)3~18的?;貏e優(yōu)選為氫原子、十二酰基、十八?;⒂王;?、十二烷基、十八烷基、十二碳烯基及十八碳烯基。
作為碳數(shù)2~4的氧亞烷基(oa),包含氧亞乙基、氧亞丙基、氧亞丁基。這些當(dāng)中,從促進(jìn)絲光化反應(yīng)的觀點(diǎn)等出發(fā),優(yōu)選氧亞乙基和氧亞丙基。
(-oa)n由2種以上的氧亞烷基構(gòu)成時(shí),n個(gè)氧亞烷基的鍵合方式可以是嵌段或隨機(jī)或它們的并用。另外,m個(gè)(-oa)n-o-r2可以相同或不同。
n優(yōu)選為2~100的整數(shù),進(jìn)一步優(yōu)選為4~80的整數(shù),特別優(yōu)選為6~60的整數(shù),最優(yōu)選為8~50的整數(shù)。在該范圍時(shí),可進(jìn)一步促進(jìn)絲光化反應(yīng)。
m優(yōu)選為1~6的整數(shù),進(jìn)一步優(yōu)選為1~3的整數(shù)。在該范圍時(shí),可進(jìn)一步促進(jìn)絲光化反應(yīng)。
聚氧亞烷基化合物(a1)可以通過公知方法(日本特開2003-268291號(hào)公報(bào)、日本特開平9-117607號(hào)公報(bào)等)來制造。
作為聚氧亞烷基化合物(a1),可以列舉:2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷10摩爾加成物(hlb14)、2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17)、2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷11摩爾/環(huán)氧丙烷1摩爾嵌段加成物(hlb14)、2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷60摩爾/環(huán)氧丙烷20摩爾嵌段加成物(hlb14)、8-甲基-1-壬醇的環(huán)氧乙烷12摩爾加成物(hlb14)、8-甲基-1-壬醇的環(huán)氧乙烷15摩爾加成物(hlb14)、8-甲基-1-壬醇的環(huán)氧乙烷40摩爾加成物(hlb17)、8-甲基-1-壬醇的環(huán)氧丙烷1摩爾/環(huán)氧乙烷14摩爾嵌段加成物(hlb14)、8-甲基-1-壬醇的環(huán)氧丙烷20摩爾/環(huán)氧乙烷60摩爾嵌段加成物(hlb14)、1-十二烷醇的環(huán)氧乙烷12摩爾加成物(hlb14)、1-十二烷醇的環(huán)氧乙烷21摩爾加成物(hlb15)、1-十二烷醇的環(huán)氧乙烷40摩爾/環(huán)氧丙烷3摩爾嵌段加成物的月桂酸酯(hlb14)、1-十二烷醇的環(huán)氧乙烷45摩爾加成物(hlb17)、1-十二烷醇的環(huán)氧丙烷1摩爾/環(huán)氧乙烷20摩爾嵌段加成物(hlb14)、1-十二烷醇的環(huán)氧丙烷20摩爾/環(huán)氧乙烷60摩爾嵌段加成物(hlb14)、十二烯醇的環(huán)氧乙烷18摩爾加成物(hlb14)、十二烯醇的環(huán)氧乙烷45摩爾加成物(hlb17)、十二烯醇的環(huán)氧丙烷1摩爾/環(huán)氧乙烷16摩爾嵌段加成物(hlb14)、十二烯醇的環(huán)氧丙烷20摩爾/環(huán)氧乙烷60摩爾嵌段加成物(hlb14)、聚氧乙二醇(數(shù)均分子量2000)的月桂酸二酯(hlb15)、聚氧乙二醇(數(shù)均分子量1000)的硬脂酸單酯(hlb14)、2-乙基己醇的環(huán)氧丙烷1摩爾/環(huán)氧乙烷30摩爾嵌段加成物的月桂酸酯(hlb14)、2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷25摩爾/環(huán)氧丙烷3摩爾嵌段加成物(hlb15)、2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾/環(huán)氧丙烷3摩爾嵌段加成物(hlb16)、8-甲基-1-壬醇的環(huán)氧丙烷1摩爾/環(huán)氧乙烷14摩爾嵌段加成物的硬脂酸酯(hlb14)、聚氧乙二醇(數(shù)均分子量2000)的月桂酸二酯(hlb15)、甘油的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb15)、甘油的環(huán)氧丙烷3摩爾/環(huán)氧乙烷9摩爾嵌段加成物(hlb14)、甘油的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物的硬脂酸單酯(hlb15)及四羥基環(huán)己烷的環(huán)氧乙烷16摩爾/環(huán)氧丙烷4摩爾嵌段加成物(hlb15)等。
聚氧亞烷基化合物(a1)當(dāng)中,作為通式(1)所示化合物以外的化合物,可以列舉:蓖麻油的氧亞烷基加成物和蔗糖的氧亞烷基加成物等。
作為具有磺基、磺氧基或膦?;械闹辽?種的化合物(a2),可以列舉:α-烯烴磺酸鹽、烷基苯磺酸及其鹽{例如,十二烷基苯磺酸鈉(hlb14)}、萘磺酸鹽-甲醛縮合物、n-?;榛;撬猁}、烷基硫酸酯鹽,烷基醚硫酸酯鹽{例如,月桂醇環(huán)氧乙烷3摩爾加成物硫酸酯的鈉鹽(hlb15)}、烷基磺基琥珀酸鹽、烷基磷酸鹽及聚氧亞乙基烷基醚磷酸鹽等。
作為兩性表面活性劑(a3),可以列舉:高級(jí)烷基胺基丙酸鹽和高級(jí)烷基二甲基甜菜堿等。
絲光化促進(jìn)劑只要以表面活性劑(a)作為必要構(gòu)成成分構(gòu)成即可,可以僅由1種表面活性劑構(gòu)成,也可以由多種表面活性劑構(gòu)成。
絲光化促進(jìn)劑中,優(yōu)選除了包含hlb(小田法)為12~19的表面活性劑(a)以外還包含hlb(小田法)為1~7的聚氧亞烷基化合物(b)。
聚氧亞烷基化合物(b)的hlb優(yōu)選為1~7,進(jìn)一步優(yōu)選為2~6。在該范圍時(shí),可進(jìn)一步促進(jìn)絲光化反應(yīng)。
作為聚氧亞烷基化合物(b),可以使用具有與通式(1)所示化合物相同的化學(xué)構(gòu)造,且hlb(小田法)為上述范圍的聚氧亞烷基化合物(b)。
聚氧亞烷基化合物(b)可以通過公知方法(日本特開2003-268291號(hào)公報(bào)、日本特開平9-117607號(hào)公報(bào))來制造。
作為聚氧亞烷基化合物(b),可以列舉:丁醇的環(huán)氧丙烷4摩爾加成物(hlb4)、丁醇的環(huán)氧丙烷5摩爾加成物(hlb4)、丁醇的環(huán)氧丙烷50摩爾加成物(hlb4)、十八醇的環(huán)氧丙烷5摩爾加成物(hlb2)、十八醇的環(huán)氧丙烷8摩爾加成物(hlb2)、十八醇的環(huán)氧丙烷50摩爾加成物(hlb4)、聚氧丙二醇(數(shù)均分子量400,hlb4)、聚氧丙二醇(數(shù)量平均分子量4000,hlb4)、甘油的環(huán)氧丙烷3摩爾加成物(hlb6)、甘油的環(huán)氧丙烷69摩爾加成物(hlb4)、環(huán)氧乙烷5摩爾/環(huán)氧丙烷30摩爾的嵌段共聚物(hlb6)、2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷1摩爾/環(huán)氧丙烷30摩爾的嵌段加成物(hlb4)、2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷5摩爾/環(huán)氧丙烷30摩爾的嵌段加成物(hlb5)、1-十二烷醇的環(huán)氧乙烷10摩爾/環(huán)氧丙烷30摩爾的嵌段加成物(hlb6)、1-十二烷醇的環(huán)氧乙烷1摩爾/環(huán)氧丙烷30摩爾的嵌段加成物(hlb4)、1-十二烷醇的環(huán)氧乙烷5摩爾/環(huán)氧丙烷20摩爾的嵌段加成物(hlb6)、甘油的環(huán)氧丙烷3摩爾加成物的月桂酸單酯(hlb4)、聚氧乙二醇(數(shù)均分子量200)的硬脂酸二酯(hlb5)等。
在包含聚氧亞烷基化合物(b)時(shí),表面活性劑(a)的含量(重量%),基于表面活性劑(a)和聚氧亞烷基化合物(b)的重量,優(yōu)選為60~99,進(jìn)一步優(yōu)選為70~95。另外,此時(shí),聚氧亞烷基化合物(b)的含量(重量%),基于表面活性劑(a)和氧亞烷基化合物(b)的重量,優(yōu)選為1~40,進(jìn)一步優(yōu)選為5~30。
絲光化促進(jìn)劑中,也可以含有溶劑(c)和其它的添加劑(d)。
作為溶劑(c),包含水或水與親水性有機(jī)溶劑的混合溶劑等。作為親水性有機(jī)溶劑,可以列舉:碳數(shù)4~8的酯{乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲氧基丁基乙酸酯、甲基溶纖劑乙酸酯及乙基溶纖劑乙酸酯等}、碳數(shù)4~8的醚{乙基溶纖劑、丁基溶纖劑及丙二醇單甲醚等}、碳數(shù)3~8的酮{丙酮、甲基乙基酮及甲基異丁基酮等}、碳數(shù)1~8的醇{甲醇、乙醇、正或異丙醇、正或異或叔丁醇、丙二醇及二丙二醇等}、以及碳數(shù)5~8的雜環(huán)化合物{n-甲基吡咯烷酮等}等。
作為其它添加劑(d),可以列舉:公知的添加劑{分散劑、增稠劑、流動(dòng)性改善劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、除臭劑、香料、染料和/或防腐劑等}等。
絲光化促進(jìn)劑由多種成分構(gòu)成時(shí),絲光化促進(jìn)劑可通過將多種成分均勻混合而獲得。
絲光化促進(jìn)劑的含量(重量%)并無特別限定,基于溶解紙漿的絕對(duì)干重,優(yōu)選為0.01~1,進(jìn)一步優(yōu)選為0.03~0.5,特別優(yōu)選為0.05~0.2。在該范圍時(shí),可進(jìn)一步促進(jìn)絲光化反應(yīng)。
溶解紙漿的絕對(duì)干重根據(jù)jisp8203:2010(對(duì)應(yīng)國際規(guī)格;iso638:2008),在105℃下進(jìn)行測(cè)定。
本發(fā)明的溶解紙漿組合物,只要含有絲光化促進(jìn)劑和溶解紙漿,其制造方法就沒有特別限制,可以向溶解紙漿噴霧或涂布絲光化促進(jìn)劑,也可以將溶解紙漿浸漬在絲光化促進(jìn)劑中。從設(shè)備設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)便性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選向溶解紙漿噴霧或涂布絲光化促進(jìn)劑。這樣的制造方法中,從操作性的觀點(diǎn)出發(fā),可將絲光化促進(jìn)劑以溶劑(c)等稀釋使用。
本發(fā)明的溶解紙漿組合物的形態(tài)并無限制,也可以形成片狀。形成片狀時(shí),可以使片整體含有表面活性劑,也可以使片的至少一面的表層部分含有表面活性劑。表面活性劑的添加方法并無特別限定。可以向包含溶解紙漿的懸浮液內(nèi)部添加表面活性劑,其后成形為片狀,也可以將溶解紙漿成形為片狀后,外部添加(浸漬、噴霧或涂布)表面活性劑。通過外部添加,可以使片的表層部分含有表面活性劑。另外,上述片也可以形成卷繞狀的形態(tài)。
本發(fā)明的粘膠絲的制造方法只要包含將上述溶解紙漿組合物進(jìn)行絲光化(堿纖維素化)反應(yīng)從而得到堿纖維素的步驟,就沒有特別限制,可以組合公知的步驟。
絲光化反應(yīng)中,可以使用公知的絲光化處理液(堿性溶液等),絲光化反應(yīng)的溫度、時(shí)間等可以適用公知的范圍。
本發(fā)明的粘膠絲的制造方法中,在得到堿纖維素的步驟后,接著包含混合堿纖維素與二硫化碳從而得到粘膠(纖維素黃原酸鈉鹽)的步驟(可將得到堿纖維素的步驟和得到粘膠的步驟并行進(jìn)行),進(jìn)而包含使粘膠從細(xì)孔噴出至稀硫酸中從而得到粘膠絲的紡紗步驟。
將本發(fā)明的溶解紙漿組合物作為原料而得的粘膠具有溶解性高,可以得到適當(dāng)?shù)乃芤赫扯鹊奶卣?。通過高溶解度,可以高效地得到粘膠。另外,由于可以得到適當(dāng)?shù)乃芤赫扯?,因此可以預(yù)先防止因低粘度所造成的紡紗時(shí)的麻煩和因高粘度所造成的紡紗速度的降低,并且高效地制造粘膠絲。進(jìn)而可以得到具有適當(dāng)?shù)乃芤赫扯确秶?,即適當(dāng)?shù)木酆隙确秶恼衬z,因此可以維持人造絲纖維的必要的強(qiáng)度。需要說明的是,本發(fā)明的溶解紙漿組合物由于α-纖維素的含量高,因此可以廣泛地用作以一般的粘膠絲用途為代表的,特殊人造絲、化學(xué)、醫(yī)療用途等其它各種纖維素系衍生物的原料。
實(shí)施例
份和%如無特別限定,則表示重量份和重量%。
<實(shí)施例1>
向由溶解紙漿形成的片(由闊葉樹制備,纖維素含量98%、單位面積重量800g/m2)100份噴霧由絲光化促進(jìn)劑(1){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17,blaunoneh-30,青木油脂工業(yè)株式會(huì)社)}0.1份和水4.9份構(gòu)成的稀釋溶液5份后,在室溫(25~30℃,以下相同。)下風(fēng)干,得到本發(fā)明的溶解紙漿組合物(1)。
<實(shí)施例2>
除了將絲光化促進(jìn)劑(1){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17)}0.1份變更為絲光化促進(jìn)劑(2){8-甲基-1-壬醇的環(huán)氧乙烷15摩爾加成物(hlb14,noigensd-150,第一工業(yè)制藥株式會(huì)社?!皀oigen”是該公司的注冊(cè)商標(biāo)。)}0.1份以外,與實(shí)施例1同樣地得到本發(fā)明的溶解紙漿組合物(2)。
<實(shí)施例3>
除了將絲光化促進(jìn)劑(1){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17)}0.1份變更為絲光化促進(jìn)劑(3){1-十二醇的環(huán)氧乙烷21摩爾加成物(hlb15,blaunonel-1521,青木油脂工業(yè)株式會(huì)社)}0.1份以外,與實(shí)施例1同樣地得到本發(fā)明的溶解紙漿組合物(3)。
<實(shí)施例4>
除了將絲光化促進(jìn)劑(1){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17)}0.1份變更為絲光化促進(jìn)劑(4){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾/環(huán)氧丙烷3摩爾嵌段加成物(hlb16)}0.1份以外,與實(shí)施例1同樣地得到本發(fā)明的溶解紙漿組合物(4)。需要說明的是,2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾/環(huán)氧丙烷3摩爾嵌段加成物通過公知的環(huán)氧烷加成反應(yīng)進(jìn)行制備。
<實(shí)施例5>
除了將絲光化促進(jìn)劑(1){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17)}0.1份變更為絲光化促進(jìn)劑(5){1-十二醇的環(huán)氧乙烷40摩爾/環(huán)氧丙烷3摩爾嵌段加成物的月桂酸酯(hlb14)}0.1份以外,與實(shí)施例1同樣地得到本發(fā)明的溶解紙漿組合物(5)。需要說明的是,1-十二醇的環(huán)氧乙烷40摩爾/環(huán)氧丙烷3摩爾嵌段加成物的月桂酸酯通過公知的環(huán)氧烷加成反應(yīng)和酯化反應(yīng)進(jìn)行制備。
<實(shí)施例6>
除了將絲光化促進(jìn)劑(1){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17)}0.1份變更為絲光化促進(jìn)劑(6){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷10摩爾加成物(hlb14)}0.1份以外,與實(shí)施例1同樣地得到本發(fā)明的溶解紙漿組合物(6)。需要說明的是,2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷10摩爾加成物通過公知的環(huán)氧烷加成反應(yīng)進(jìn)行制備。
<實(shí)施例7>
除了將絲光化促進(jìn)劑(1){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17)}0.1份變更為絲光化促進(jìn)劑(7){十二烷基苯磺酸鈉(hlb14,neopelexg-15,花王株式會(huì)社,“neopelex”是該公司的注冊(cè)商標(biāo)。)}0.1份以外,與實(shí)施例1同樣地得到本發(fā)明的溶解紙漿組合物(7)。
<實(shí)施例8>
除了將絲光化促進(jìn)劑(1){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17)}0.1份變更為絲光化促進(jìn)劑(8){1-十二醇的環(huán)氧乙烷21摩爾加成物(hlb15,blaunonel-1521,青木油脂工業(yè)株式會(huì)社制造)90份和丁醇的環(huán)氧丙烷5摩爾加成物(hlb4,newpollb-65,三洋化成工業(yè)株式會(huì)社,“newpol”是該公司的注冊(cè)商標(biāo)。)10份均勻混合而得}0.1份以外,與實(shí)施例1同樣地得到本發(fā)明的溶解紙漿組合物(8)。
<實(shí)施例9>
除了將絲光化促進(jìn)劑(1){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17)}0.1份變更為絲光化促進(jìn)劑(9){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷25摩爾/環(huán)氧丙烷3摩爾嵌段加成物(hlb15)70份和十八醇的環(huán)氧丙烷8摩爾加成物(hlb2)30份均勻混合而得}0.1份以外,與實(shí)施例1同樣地得到本發(fā)明的溶解紙漿組合物(9)。需要說明的是,2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷25摩爾/環(huán)氧丙烷3摩爾嵌段加成物通過公知的環(huán)氧烷加成反應(yīng)進(jìn)行制備。
<實(shí)施例10>
除了將絲光化促進(jìn)劑(1){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17)}0.1份變更為絲光化促進(jìn)劑(10){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17,blaunoneh-30,青木油脂工業(yè)株式會(huì)社)95份和聚氧丙二醇(數(shù)均分子量4000,hlb4,newpolpp-4000,三洋化成工業(yè)株式會(huì)社)5份均勻混合而得}0.1份以外,與實(shí)施例1同樣地得到本發(fā)明的溶解紙漿組合物(10)。
<實(shí)施例11>
除了將絲光化促進(jìn)劑(1){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17)}0.1份變更為絲光化促進(jìn)劑(11){1-十二醇的環(huán)氧乙烷21摩爾加成物(hlb15,blaunonel-1521,青木油脂工業(yè)株式會(huì)社)90份和1-十二醇的環(huán)氧乙烷5摩爾/環(huán)氧丙烷20摩爾嵌段加成物(hlb6)10份均勻混合而得}0.1份以外,與實(shí)施例1同樣地得到本發(fā)明的溶解紙漿組合物(11)。需要說明的是,1-十二醇的環(huán)氧乙烷5摩爾/環(huán)氧丙烷20摩爾嵌段加成物通過公知的環(huán)氧烷加成反應(yīng)進(jìn)行制備。
<實(shí)施例12>
除了將絲光化促進(jìn)劑(1){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17)}0.1份變更為絲光化促進(jìn)劑(12){1-十二醇的環(huán)氧乙烷21摩爾加成物(hlb15,blaunonel-1521,青木油脂工業(yè)株式會(huì)社)90份和甘油的環(huán)氧丙烷3摩爾加成物的月桂酸單酯(hlb4)10份均勻混合而得}0.1份以外,與實(shí)施例1同樣地得到本發(fā)明的溶解紙漿組合物(12)。需要說明的是,甘油的環(huán)氧丙烷3摩爾加成物的月桂酸單酯通過公知的環(huán)氧烷加成反應(yīng)和酯化反應(yīng)進(jìn)行制備。
<實(shí)施例13>
除了將絲光化促進(jìn)劑(1){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17)}0.1份變更為絲光化促進(jìn)劑(13){1-十二醇的環(huán)氧乙烷21摩爾加成物(hlb15,blaunonel-1521,青木油脂工業(yè)株式會(huì)社)90份和聚氧乙二醇(數(shù)均分子量200)的硬脂酸二酯(hlb5)10份均勻混合而成}0.1份以外,與實(shí)施例1同樣地得到本發(fā)明的溶解紙漿組合物(13)。需要說明的是,聚氧乙二醇(數(shù)均分子量200)的硬脂酸二酯通過公知的環(huán)氧烷加成反應(yīng)和酯化反應(yīng)進(jìn)行制備。
<實(shí)施例14>
向由溶解紙漿形成的片(由闊葉樹制備,纖維素含量98%、單位面積重量800g/m2)100份噴霧由絲光化促進(jìn)劑(1){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17)}0.05份和水4.95份構(gòu)成的稀釋溶液5份后,在室溫下風(fēng)干,得到本發(fā)明的溶解紙漿組合物(14)。
<實(shí)施例15>
向由溶解紙漿形成的片(由闊葉樹制備,纖維素含量98%、單位面積重量800g/m2)100份噴霧由絲光化促進(jìn)劑(1){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17)}0.2份和水4.8份構(gòu)成的稀釋溶液5份后,在室溫下風(fēng)干,得到本發(fā)明的溶解紙漿組合物(15)。
<比較例1>
除了將絲光化促進(jìn)劑(1){2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷30摩爾加成物(hlb17)}0.1份變更為水0.1份以外,與實(shí)施例1同樣地得到比較用的溶解紙漿組合物(h1)。
<絲光化反應(yīng)的促進(jìn)評(píng)定>
對(duì)于實(shí)施例1~15和比較例1所制備的溶解紙漿組合物,將各溶解紙漿組合物(絕對(duì)干重14.4g)與13.7%的氫氧化鈉水溶液361ml分離從而得到紙漿后,向其添加二硫化碳8ml,并用內(nèi)部溫度為20℃的恒溫振蕩器(170rpm)進(jìn)行3小時(shí)的絲光化反應(yīng),制備粘膠溶液(并行進(jìn)行得到堿纖維素的絲光化反應(yīng)、和使堿纖維素與二硫化碳反應(yīng)而得到粘膠溶液的反應(yīng))。然后,將該粘膠溶液250ml填充至專用的過濾機(jī)(不銹鋼制過濾網(wǎng)1萬孔/cm2),將濾液(粘膠溶液)用250ml的量筒回收。分別測(cè)定濾液從25ml至50ml的過濾時(shí)間(t1),和同樣從125ml至150ml的過濾時(shí)間(t2),求出它們的時(shí)間差(t2-t1)。將它們的值按照以下基準(zhǔn)示于表1中??梢哉f該時(shí)間差越小越促進(jìn)絲光化反應(yīng)。
◎:過濾的時(shí)間差在0秒以上且低于5秒,絲光化反應(yīng)性特別高。
○:過濾的時(shí)間差在5秒以上且低于10秒,絲光化反應(yīng)性非常高。
□:過濾的時(shí)間差在10秒以上且低于20秒,絲光化反應(yīng)性高。
△:過濾的時(shí)間差在20秒以上,絲光化反應(yīng)性差。
×:過濾的粘膠溶液即使經(jīng)過10分鐘仍未達(dá)到150ml,因此,絲光化反應(yīng)性非常差。
<比較例2>
專利文獻(xiàn)1的實(shí)施例1所記載的絲光化處理液{2-乙基己醇的環(huán)氧乙烷4摩爾加成物(hlb10,newcol1004日本乳化劑株式會(huì)社)0.004份、氫氧化鈉13.7份和水86.3份均勻混合而得}361ml與溶解紙漿片(由闊葉樹制備,纖維素含量98%、單位面積重量800g/m2)絕對(duì)干重14.4g分離從而得到紙漿后,向其添加二硫化碳8ml,并用內(nèi)部溫度為20℃的恒溫振蕩器(170rpm)進(jìn)行3小時(shí)的絲光化反應(yīng),制備粘膠溶液。然后,將該粘膠溶液250ml填充至專用的過濾機(jī)(不銹鋼制過濾網(wǎng)1萬孔/cm2),將濾液(粘膠溶液)用250ml的量筒回收。分別測(cè)定濾液從25ml至50ml的過濾時(shí)間(t1),和同樣從125ml至150ml的過濾時(shí)間(t2),求出它們的時(shí)間差(t2-t1)。將該值按照上述基準(zhǔn)示于表1中。
表1
如表1所示,與比較例相比,本發(fā)明的溶解紙漿組合物的過濾時(shí)間(t1)與過濾時(shí)間(t2)的時(shí)間差(t2-t1)為小的時(shí)間差,絲光化反應(yīng)得到了促進(jìn)。