专利名称：：低粘度纤维素粘液之制作方法
技术领域：
：本发明为一种运用于溶剂法的低粘度纤维素粘液之制作方法，尤指一种使用第二溶剂混合于主溶剂中，达到改进溶剂特性，进而制作低粘度纤维素粘液的方法，属于化纤
技术领域：
。传统纤维素纤维的制程主要是采用粘液法，因为粘液法的制作流程长，并且生产过程会产生二硫化碳(CS2)、二氧化硫(SO2)，造成空气污染及水污染，因此其产量已经停滞。近年来无污染的纤维素溶剂纺丝法(以下简称“溶剂法”)，经过长期的试验，已经有少量生产，而溶剂法除了无污染外，尚有制程短、产量大、成本低及产品特性佳等优点；然而目前习知溶剂法因粘度极高[达8000-12000粕(poise)]而造成纺丝困难，必须降低溶液纤维素浓度或提高纺丝温度，低纤维素浓度不但会降低产量，并且增加溶剂用量及回收成本，而高纺丝温度则容易造成纤维聚合度(DP)大幅下降，减少成品强度，这些都是溶剂法有待改进的技术问题。此外，二甲基氧化硫(DMSO，DimethylSulfoxide)常被研究于改善溶液粘度，但是因为其取得不易及效果不良，因此无法正式采用。本发明的目的是提供一种利用溶剂法降低纤维素粘液粘度的低粘度纤维素粘液之制作方法，其主要是将主溶剂氧化甲基吗林与第二溶剂正甲基醇己内醯胺，采用一定的比例加以混合，不仅可以增加溶解前木浆的澎润性(swelling)及降低溶解后粘液的粘度，并可进而改善纤维素的溶解性及纺丝性。本发明一种低粘度纤维素粘液之制作方法，包含将木浆纤维素溶解于一有机溶剂及水中，而形成一纤维素粘液，其特征在于该有机溶剂包含正甲基醇己内醯胺及氧化甲基吗林。其中，氧化甲基吗林占70％±10％、正甲基醇己内醯胺占30±10％且均以有机溶剂的重量为基准。其中，正甲基醇己内醯胺的合成方法为a.量取己内醯胺(caprolactam)113克及92％之甲醛32.6克，在一反应器中加热到70℃溶解；b.以0.1N氢氧化钠(NaOH)调整反应混合物的PH值为11.0；c.该反应器以二氧化碳(CS2)气体气密，保持温度为70±5℃，反应时间6小时；d.反应完成后，将反应混合物移出该反应器，并冷却至室温；e.加入1克纯正晶种于该反应混合物静置过夜一日后即可得到140克的正甲基醇己内醯胺的白色结晶。其中，46％重量混合溶剂、46％重量水及8％重量木浆纤维素，以及以木浆纤维素重量为基准5000ppm的抗聚合衰退添加剂于60℃被混合，蒸发移除所获得的混合液中的水份至10％重量而形成该低粘度纤维素粘液。其中，低粘度纤维素粘液之粘度为4000～7000粕(poise)。本发明的优点是木浆澎润性高，降低了溶解后的粘液粘度，改善了纤维素的溶解性及纺丝性提高了产品质量，降低了成本。图1所示为本发明的制作流程方块图。图中标号如下1.调浆槽2.木浆纤维素3.抗聚合衰退添加剂4.混合溶剂5.薄膜蒸发器6.水份7.低粘度粘液兹举较佳实施例并配合附图详细说明如下本发明一种低粘度纤维素粘液之制作方法，其主要是以正甲基醇己内醯胺(N-MethylolCaprolactom)为第二溶剂，并以一定比例掺入混合主溶剂氧化甲基吗林(N-MethylMorpholineOxide)中，可以在溶解的过程中提高纤维的澎润度及改变溶液组成，达到降低纤维素粘液粘度的效果，并让溶剂法的制程可以采用低温溶解及高速纺丝，有效解决习用溶剂法有关纤维素聚合度衰退的问题，并进而强化纤维产品的物性，提高产品品质。由于氧化甲基吗林(N-MethylMorpholineOxide)为习用溶剂法已经采用的习用溶液，因此不再多加赘述，不过正甲基醇己内醯胺(N-MethylolCaprolactom)目前市场上尚无销售，但其合成方法非常简单且经济。一合适的正甲基醇己内醯胺的合成步骤叙述如下a.量取己内醯胺(caprolactam)113克及92％之聚甲醛32.6克，在一具夹套的反应器中加热到70℃溶解；b.以0.1N氢氧化钠(NaOH)调整反应混合物的PH值为11.0；c.该反应器以二氧化碳(CS2)气体气密，保持温度为70±5℃，反应时间6小时；d.反应完成后，将反应混合物移出该反应器，并冷却至室温；e.加入1克纯正晶种于该反应混合物中静置过夜一日后，即可得140克的正甲基醇己内醯胺的白色结晶。该正甲基醇己内醯胺的化学结构如下所示本发明的主要技术特点是降低纤维素粘液的粘度，请参阅图1所示，将本发明的制作流程分项说明如下于一调浆槽1内加入木浆纤维素2及5000ppm(以木浆纤维素为基准)的抗聚合衰退添加剂3，及一混合溶剂4；该混合溶剂4是由氧化甲基吗林(70％重量±10％)及正甲基醇己内醯胺(30％重量±10％)以约7∶3的重量比例进行混合。将46％重量混合溶剂4、46％重量水及8％重量的木浆纤维素2与该添加剂3的混合物，共同在调浆槽1内以60℃均匀混合30分钟，木浆纤维就可以得到充分的澎润；接着将充分澎润的浆液送入薄膜蒸发器5内，在90℃的温度及50～100mmHg减压状态的条件下约5分钟，就可以将浆液的水份6由46％排除为10％，而成低粘度粘液7。由于本发明具有上述特殊的制作流程及方法，请参阅表一、表二及表三所示利用混合溶剂的效果，可以在使用实施上，产生以下的创新功效(一)澎润性高本发明调浆澎润的时间比习用的单一溶剂短，并且其需要桶槽的数量少、体积小，可以减少投资设备费用及提高溶解能力。(二)粘液粘度低本发明以混合溶剂制成的低粘度纤维素粘液，其粘度为4000～7000粕(poise)，在相同的条件下，其粘度较单一溶剂低，因此可以降低纺丝温度5～10℃，并进而减少聚合度衰退率30％及减少溶剂裂解提高回收率3～8％。(三)降低溶剂成本本发明使用的第二溶剂“正甲基醇己内醯胺”市场上尚未有售，不过可以利用上述简单方法加以合成，因为合成的成本低，并且占总溶剂用量比率约20～40％，故可降低溶剂的成本。(四)成品物性强度高本发明降低纤维素粘液的粘度，可以提高粘液的流动性及延伸性，并提高纺丝速度至1000M/min以上，较传统粘液法之100M/min及习用溶剂法之400M/min为高，不但可以提高生产量，并且因成品为高速纺丝所得，成品的物性强度高。表一、澎润性比较表</tables>表二、粘液粘度比较表表三、溶剂成本比较表</tables>权利要求1.一种低粘度纤维素粘液之制作方法，包含将木浆纤维素溶解于一有机溶剂及水中，而形成一纤维素粘液，其特征在于该有机溶剂包含正甲基醇己内醯胺及氧化甲基吗林。2.根据权利要求1所述的一种低粘度纤维素粘液之制作方法，其特征在于其中，氧化甲基吗林占70％±10％、正甲基醇己内醯胺占30±10％且均以有机溶剂的重量为基准。3.根据权利要求1所述的一种低粘度纤维素粘液之制作方法，其特征在于其中，正甲基醇己内醯胺的合成方法为a.量取己内醯胺(caprolactam)113克及92％之聚甲醛32.6克，在一反应器中加热到70℃溶解；b.以0.1N氢氧化钠(NaOH)调整反应混合物的PH值为11.0；c.该反应器以二氧化碳(CS2)气体气密，保持温度为70±5℃，反应时间6小时；d.反应完成后，将反应混合物移出该反应器，并冷却至室温；e.加入1克纯正晶种于该反应混合物静置过夜一日后，即可得140克的正甲基醇己内醯胺的白色结晶。4.根据权利要求1所述的一种低粘度纤维素粘液之制作方法，其特征在于其中，46％重量混合溶剂、46％重量水及8％重量木浆纤维素，以及以木浆纤维素重量为基准5000ppm的抗聚合衰退添加剂于60℃被混合，蒸发移除所获得的混合液中的水份至10％重量而形成该低粘度纤维素粘液。5.根据权利要求5所述的一种低粘度纤维素粘液之制作方法，其特征在于其中，低粘度纤维素粘液之粘度为4000～7000粕(poise)。全文摘要本发明一种低粘度纤维素粘液之制作方法,其主要是以正甲基醇己内醯胺(N－MethylolCaprolactom)为第二溶剂,将第二溶剂混合于主溶剂氧化甲基吗林(N－MethylMorpholineOxide)中,藉以在溶解的过程中提高纤维的澎润度及改变溶液组成,使得纤维素粘液达到降低纤维素粘液粘度的效果;同时因为上述效果,使得制程可以采用低温溶解及高速纺丝,可以有效减少纤维素聚合度衰退的问题及强化纤维产品物性,提高产品品质。文档编号D06M13/00GK1195046SQ9810164公开日1998年10月7日申请日期1998年4月24日优先权日1998年4月24日发明者郑孟松,赖广治,陈慎平申请人:聚隆纤维股份有限公司