[發明專利]纖維素-聚乙烯醇復合纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201110116574.1
• 申請日: 2007-12-26
• 公開（公告）號: CN102212895A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 吳永世;金基雄;金憂哲;金時敏
• 申請（專利權）人: 可隆株式會社
• 主分類號: D01F2/00
• 分類號: D01F2/00;D01F8/02;D01F8/10
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 黃麗娟

本申請是分案申請，原申請的申請號為“200780048078.9”，申請日為2007年12月26日，發明名稱為“纖維素-聚乙烯醇復合纖維及其制備方法”。

相關申請的交叉引用

本申請享有于2006年12月26日向韓國工業產權局提出的韓國專利申請No.10-2006-0133760的優先權和權益，在此出于各種目的將其全文引入作為參考。

背景技術

(a)技術領域

本發明涉及纖維素/聚乙烯醇復合纖維及其制備方法。

(b)相關技術描述

纖維素具有通過分子鏈之間或分子鏈內部之間的強氫鍵構成的晶體結構，因此很難用一般溶劑溶解。通常，能夠破壞所述晶體結構的N-甲基嗎啉-N-氧化物(下稱“NMMO”)用作溶解纖維素的溶劑。

和制備聚酯和粘液絲(viscose?rayon)的一般方法相比，使用溶液制備纖維素纖維的方法(其中纖維素溶于NMMO中)具有能量消耗較少和用水量較少的優勢，這是因為NMMO可再循環。此外，和粘液絲方法不同，使用NMMO的方法具有較少的空氣污染或水污染問題，因為NMMO無毒且幾乎全部NMMO均可回收和再循環。

美國專利No.2,179,181(Graenacher等)首先提出了這種制備纖維素纖維的方法，其后續技術被認為是通過使用NMMO溶劑制備纖維素溶液的常規方法。

美國專利No.4,142,913和4,144,080提出下列方法：通過用NMMO溶劑(水含量的百分比：22wt％)混合纖維素漿片而溶解纖維素并將它們溶脹，然后通過蒸餾除去在組合物中的過量水。該方法可提供固定的工作條件，因為在該方法中，纖維素預先充分溶脹，然后，可纖維化的溶液在減壓條件下通過蒸餾水而制備。然而，該方法需要長的溶解時間且缺陷在于纖維素分解且NMMO褪色。

美國專利No.4,211,574公開了下列制備方法：在85-95℃將漿片浸入液化NMMO溶劑(水含量：15wt％)中，該溫度超過其沸點，將它們溶脹，然后將它們攪拌并加熱而沒有使其稠化。然而，該方法的缺點在于不能制備均相溶液，因為漿片表面形成凝膠膜，該凝膠膜阻止NMMO溶劑滲入漿片。

美國專利No.5,584,919公開下列制備溶液的方法：在50-60℃在研磨機中研磨并摻合固態NMMO(熔點：78℃)和纖維素漿片以制造粒狀的混合顆粒，并將所述顆粒引入擠出機以制備溶液。然而，該方法的缺點在于難以制備并處理固態NMMO，也難以將該方法用于連續處理。

此外，下列技術是已知的通過使用纖維素、NMMO溶劑和聚合樹脂制備纖維素纖維的方法。

美國專利No.3,447,939、3,508,941和4,255,300提出通過使用纖維素和聚乙烯醇(PVA)溶于NMMO的溶液制備纖維素纖維的方法。

此外，美國專利No.6,245,837公開了通過將纖維素和聚乙烯、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺和類似物的混合物溶于NMMO而制造強度為27cN/tex的纖維的方法。然而，該方法的缺點在于通過該方法制備的纖維素纖維的強度太低，不能用于一般工業或輪胎簾線。

韓國專利公開No.2005-0003124公開了通過摻合0.1到30wt％的聚乙烯醇和纖維素制備纖維素/聚乙烯醇復合纖維。然而，該方法不能用于工業應用，因為摻入原液(dope)中的聚乙烯醇被洗脫到洗滌槽中且難以再循環NMMO。

發明概要

本發明的一方面在于提供滿足工業纖維所需的性質的纖維素/聚乙烯醇復合纖維，及其制備方法，其中在洗滌過程期間聚乙烯醇的洗脫率低，且易于收集并再循環溶劑。

此外，本發明的另一方面在于提供通過使用所述纖維素/聚乙烯醇復合纖維制備的輪胎簾線。

為了達到這些目的，本發明提供纖維素/聚乙烯醇復合纖維，所述復合纖維包括重量比為70∶30到99∶1的纖維素和聚乙烯醇，其中所述聚乙烯醇包括53到60％的量的間規二單元組基團且其皂化度為至少99.0％。

根據該本發明，優選地，所述纖維素/聚乙烯醇復合纖維的干強度為6到10g/d，干伸長率為6到13％，干模數為150到400g/d。

本發明也提供制備纖維素/聚乙烯醇復合纖維的方法，包括下列步驟：i)通過將纖維素和間規聚乙烯醇的粉末混合物溶解于N-甲基嗎啉-N-氧化物制備原液；ii)通過紡絲頭對上述原液進行擠壓紡絲；和iii)洗滌紡成的絲。

根據本發明，在洗滌的步驟iii)中，聚乙烯醇的洗脫率優選為5％或更小。

本發明也提供制備纖維素/聚乙烯醇復合纖維的方法，包括下列步驟：