CN101275293B

CN101275293B - 在离子液体中处理纤维素的方法及由其得到的纤维

Info

Publication number: CN101275293B
Application number: CN2008100907530A
Authority: CN
Inventors: 罗孟奎; 阿马尔·N·内奥吉; 休·韦斯特
Original assignee: Weyerhaeuser Co
Current assignee: Weyerhaeuser Co
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2028-03-31
Also published as: US20080241536A1; TWI356104B; JP2008248466A; EP1980653A2; EP1980653A3; CN101275293A; EP1980653B1; TW200912058A; CA2627879A1

Abstract

本申请涉及将纤维素溶解在离子液体中，使纤维再生并形成无纺布的方法。尤其是，本申请涉及由纤维素溶解在离子溶剂中，然后通过熔喷方法挤出而生产得到的纤维。在该方法中可以获得粘合无纺布。

Description

在离子液体中处理纤维素的方法及由其得到的纤维

发明领域

本申请涉及在离子液体中处理纤维素的方法及由其得到的纤维。

附图简述

图1是由漂白浆粕样品8得到的纤维素纤维的横截面的1000倍电子扫描显微照片。

图2是无纺布中的由漂白样品8得到的纤维素纤维的100倍电子扫描显微照片。

图3是由未漂白浆粕样品11得到的纤维素纤维的横截面的1000倍电子扫描显微照片。

图4是无纺布中的由未漂白浆粕样品11得到的纤维素纤维的100倍电子扫描显微照片。

发明概述

本申请涉及将纤维素溶解在离子液体中，使纤维再生并形成无纺布的方法。尤其是，本申请涉及由纤维素溶解在离子溶剂中，然后通过熔喷方法挤出而生产得到的纤维。应该了解的是，熔喷是指与用于生产热塑性纤维的方法相似或类似的方法，即使该纤维素在溶液中，并且纺丝温度仅中度升高。

随着当前世界对纺织品中纤维素的需求增加，对可以用于使用这些原材料的工业化生产过程的低成本原材料的需要也增加。另外，还有必要开发使用这些原材料，并且更简单，对环境影响较小，不具有当前方法的某些缺陷的新方法。

在粘胶法中，首先将纤维素浸渍在丝光处理用浓苛性钠(causticsoda)溶液中，形成碱纤维素。碱纤维素与二硫化碳反应，形成纤维素黄原酸酯，然后将其溶解在稀苛性钠溶液中。过滤并脱气后，黄原酸酯溶液从埋入式(submerged)喷丝头挤出，进入含有硫酸，硫酸钠，硫酸锌和葡萄糖的再生浴中，形成连续的细丝。所得粘胶人造丝目前被用于纺织品，并已被用于如轮胎和传动带方面的应用。

纤维素还可溶于氧化铜氨溶液。该特性构成了生产铜氨人造丝的基础。迫使纤维素溶液通过埋入式喷丝头进入5％苛性钠或稀硫酸溶液，形成纤维，然后脱铜并洗涤。铜氨人造丝可用于但尼尔值(denier)非常低的纤维，并且几乎专门用于非织造湿巾方面的应用。

前述制备人造丝的方法都需要对纤维素进行化学衍生化或络合，以使其可溶，从而能被纺成纤维。在粘胶法中，纤维素被衍生化，而在铜氨人造丝法中，纤维素则被络合。在任何一种方法中，被衍生化或络合的纤维素都必须再生，并且必须除去所使用的使其增溶的试剂。在人造丝的生产中，衍生化和再生步骤大大增加了这种形式的纤维素纤维的成本，并且在凝固浴中锌的使用和处理二硫化碳的过程中都存在着环境问题。因此，近年来，人们一直在尝试着鉴定能溶解未衍生化纤维素，从而形成可以用其纺成纤维的未衍生化纤维素的溶液的溶剂。

一类可用于溶解纤维素的有机溶剂是胺-N-氧化物，尤其是叔胺-N-氧化物。

溶解性纤维(Lyocell)是由沉淀自有机溶剂的纤维素组成的纤维的通称，其中不发生羟基的取代，并且不形成化学中间体。目前有数个制造商生产溶解性纤维，主要用于纺织品工业。例如，Lenzing，Ltd.现在生产和销售被称作

纤维的溶解性纤维。

目前可获得的溶解性纤维和高性能人造丝纤维采用已经过广泛处理，除去非纤维素组分，特别是半纤维素的高质量木浆生产。这些经高度处理过的浆粕被称作溶解级或高α浆粕，其中术语α是指用17.5％苛性碱提取后剩下的纤维素的百分比。α纤维素可以通过TAPPI 203测定。因此，高α浆粕含有高百分比的纤维素和相对低百分比的其它组分，特别是半纤维素。产生高α浆粕所需要的加工处理过程大大增加了人造丝和溶解性纤维以及由其制成的产品的成本。通常，用于这些高α浆粕的纤维素来自硬木和软木；软木一般具有比硬木更长的纤维。

由于传统牛皮纸(kraft)法使得残留的半纤维素对进一步的碱侵蚀稳定，因此不可能通过在随后的漂白阶段中处理牛皮纸浆而获得质量合格的溶解浆粕，即，高α浆粕。相对低的反映纤维素的相关羰基含量的铜值是用于制造溶解性纤维的浆粕的理想特性，因为一般认为，在溶解于氧化胺溶剂之前，之中和/或之后，高铜值导致纤维素和溶剂降解。降解后的溶剂可以去除或者再生，然而，由于其成本的缘故，一般都不希望去除溶剂。

低过渡金属含量是用于制造溶解性纤维的浆粕的理想特性，因为，例如，过渡金属加速lyocell法中纤维素和NMMO的非预期降解。

lyocell法中纤维素的溶解和溶剂的再生有这样一种缺点，即，这些再生过程涉及危险的有可能爆炸的条件。

从生产工业化溶解级浆粕的费用的角度来看，得到能替代传统高α溶解级浆粕作为人造丝或lyocell的原材料的替代品是人们所希望的。

因此，存在着对可以用来制造人造丝，溶解性纤维或再生纤维素纤维的相对便宜的低α(例如，高产量)浆粕的需求。优选地，预期的低α浆粕具有理想的低铜值，理想的低木质素含量和理想的低过渡金属含量，但却具有宽泛的分子量分布。

本申请的受让人已制备了符合这些要求的浆粕，并在US6,797,113，US 6,686,093和US 6,706,876中进行了描述。尽管高纯度浆粕也适用于本申请，但低成本浆粕，如都可获自Weyerhaeuser的

Grand Prairie Softwood和C-Pine均是适宜的。由于其高半纤维素含量，这些浆粕为非织造纺织品方面的应用提供了成本较低和粘合更好的益处。所选浆粕的特性见表1。

表1：浆粕特性

浆粕	R₁₀	R₁₈	木聚糖(％)	甘露聚糖(％)	α-纤维素
						Peach	85	88			86
Grand PrairieSoftwood		19^*	7.59	6.2
						C-pine	87.4	88.0^*	7.50	5.86

^*通过TAPPI T235测得的18％溶解度

然而，另外，还存在着开发使用多样化原材料，包括高纯度浆粕，不必要进行纤维素衍生化，更简单，对环境影响较小，不具有当前方法的某些缺点的新方法的需求。

本申请所使用的纤维素的原材料的类型不是关键性的。其可以是漂白或未漂白的木浆，该木浆可以通过多种方法制备，其中例示性方法有牛皮纸法，预水解牛皮纸法或亚硫酸盐法。其它许多纤维素的原材料，如纯化棉绒同样是适宜的。在溶解于离子液体中之前，纤维素如果是片状的，通常被切碎成细绒毛，以促进即时溶解。纤维特性变化范围宽的来自硬木和软木的漂白浆粕都可以使用。在一个实施方案中，浆粕的D.P范围为约150至3000。在另一个实施方案中，D.P为约350至约900，在另一个实施方案中，D.P为约400至约800。如本文定义的那样，聚合度(缩写为D.P.)是指纤维素链中的无水-D-葡萄糖单元的数量。D.P.通过ASTM试验1795-96测得。具有上述特性的浆粕可以纤维素在离子液体中的比例范围按离子液体重量计为约1％至约35％的量溶解在离子液体中。在一个实施方案中，浆粕以按重量计约5％至约30％的量溶解在离子液体中。在另一个实施方案中，浆粕以按重量计约10％至约15％的量溶解在离子液体中。

术语半纤维素是指与木材中的纤维素有关的低分子量糖类聚合物的异质群(heterogeneous group)。与为线型聚合物的纤维素相比，半纤维素是无定形的支化聚合物。聚合形成半纤维素的主要单糖有：D-葡萄糖，D-木糖，D-甘露糖，L-阿拉伯糖，D-半乳糖，D-葡糖醛酸和D-半乳糖醛酸。

浆粕和纤维中的半纤维素通过下文所述糖分析的方法测量，半纤维素代表浆粕或纤维中的木聚糖和甘露聚糖的含量之和。在一个实施方案中，浆粕含有以重量计3.0-18％的定义为浆粕的木聚糖和甘露聚糖含量之和的半纤维素。在另一个实施方案中，浆粕含有以重量计7-14％的半纤维素，在另一个实施方案中，浆粕含有以重量计9-12％的半纤维素。

如本申请中用到的那样，一种用于测量浆粕中降解的短分子量组分的方法是TAPPI 235中所述R₁₈和R₁₀含量进行的。R₁₀表示将浆粕用按重量计10％的苛性碱提取后残留的未溶解材料，R₁₈表示将浆粕用按重量计18％的苛性碱溶液提取后剩下的未溶解材料的残留量。通常，在10％的苛性碱溶液中，半纤维素和化学降解的短链纤维素被溶解在溶液中，并在溶液中被去除。相比之下，在18％的苛性碱溶液中，通常仅有半纤维素被溶解，并被去除。因此，R₁₀值与R₁₈值之差(ΔR＝R₁₈-R₁₀)代表了浆粕样品存在的化学降解短链纤维素的量。在一个实施方案中，浆粕的ΔR为约2至约10。在另一个实施方案中，ΔR为约4至约6。

木质素是复杂的芳香族聚合物，其构成木材的约15％至30％，其中木质素以无定形聚合物的形式存在。木质素通过TAPPI 222中所述方法测量。本申请中所用未漂白浆粕的木质素含量的范围以重量计为浆粕的约0.1％至25％。在另一个实施方案中，木质素以重量计可以为3％至约16％，在另一个实施方案中，其以重量计可以为约7％至约10％。

当使用离子液体时，由于离子液体的溶剂热稳定性更高，纤维素原材料可以具有比lyocell更高的铜值和更高的过渡金属含量。

在该方法中，纤维素被溶解在离子液体中。如本申请中所定义的那样，离子液体是在100℃以下时为液体的离子化合物。更通常的是，离子液体的熔点低于室温，有些甚至低于0℃。这些化合物在离子液体的熔点到分解温度的宽泛温度范围内为液体。离子液体的阳离子部分的例子有来自环状或无环阳离子的阳离子。环状阳离子包括吡啶鎓，咪唑鎓和咪唑，无环阳离子包括烷基季铵和烷基季鏻阳离子。阳离子部分的共存阴离子选自卤素，拟卤素和羧酸根。羧酸根包括醋酸根，柠檬酸根，苹果酸根，马来酸根，甲酸根和草酸根(oxylate)，卤素包括氯化物，溴化物，氯化锌/氯化胆碱，氯化3-甲基-N-丁基吡啶鎓和苄基二甲基(四癸基)氯化铵。阳离子上的取代基(即，R基团)可以是C₁，C₂，C₃和C₄；这些可以是饱和或不饱和的。为离子液体的化合物的例子包括但不限于氯化1-乙基-3-甲基咪唑鎓，1-乙基-3-甲基咪唑鎓醋酸盐，氯化1-丁基-3-甲基咪唑鎓，氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑鎓，氯化锌/氯化胆碱，氯化3-甲基-N-丁基吡啶鎓，苄基二甲基(四癸基)氯化铵和1-甲基咪唑盐酸盐。本工作中所用1-乙基-3-甲基咪唑鎓醋酸盐获自Sigma Aldrich，Milwaukee。

溶解在离子液体中的纤维素可以通过用该纤维素的非溶剂液体使离子液体溶液沉淀而再生，所述非溶剂液体可以与所述离子液体混溶。优选非溶剂液体与水混溶，但其它非溶剂，如甲醇，乙醇，乙腈，醚，如呋喃或二氧杂环己烷，或酮都可以使用。水的优点在于其方法避免了挥发性有机化合物的使用，并且再生不需要使用挥发性有机溶剂。因此，离子液体可以干燥，并在再生后再使用。在一个实施方案中，水被用作纤维素再生的非溶剂。非溶剂/溶剂比以重量计为0％至约50％的混合物可以用于使纤维素从离子液体溶液中再生。例如，再生过程中可以使用以重量计高至50％的水和以重量计50％的1-乙基-3-甲基咪唑鎓醋酸盐。

溶解在离子液体中的纤维素可以通过各种方法纺丝。在一个实施方案中，其通过熔喷法纺丝。在另一个实施方案中，其通过离心纺丝法纺丝，在另一个实施方案中，其通过干喷湿纺法纺丝，在另一个实施方案中，其通过纺粘法纺丝。通过熔喷法形成的纤维根据空气速度，空气压力，空气温度，溶液的粘度，纤维素的D.P.及其组合的不同，可以是连续或不连续的；在连续的方法中，纤维通过卷轴卷取，并任选地进行拉伸。在制造无纺布的一个实施方案中，通过喷雾，纤维与非溶剂，如水接触，然后在移动的有小孔的支持物上卷取，洗涤并干燥。根据凝固程度的不同，或者，如果其被水刺，通过该方法形成的纤维可以是粘合法无纺布的形式。水刺包括用水针喷嘴冲击。与此有几分相似的方法被称作“纺粘法”，其中纤维被挤入管道，并被通过该管道的由远端真空产生的气流拉伸。一般而言，纺粘法纤维比熔喷法纤维更长，熔喷法纤维通常得到不连续的更短的长度。另一种被称作“离心纺丝法”的方法的不同在于聚合物从快速旋转的圆筒的侧壁上的孔中排出。当圆筒旋转时，纤维被空气阻力稍微拉伸。然而，通常不会如熔喷法中那样存在着强空气流。另一种技术是干喷/湿纺。在该方法中，从喷丝头细孔中出来的细丝在浸没和凝固于液浴中之前通过气隙。所有四种方法都可以用来制造无纺布。

溶液，浆粕和纤维特性列于表2。

实施例1是用于制备纤维素在离子液体中的溶液并用其纺丝的代表性方法。

由含有来自漂白或未漂白浆粕的纤维素的熔喷法离子溶液得到的纤维显示出宽范围的特性。图1是由漂白浆粕得到的纤维素纤维的横截面的电子扫描显微照片，显示横截面为圆形。图2是由得自漂白浆粕的纤维素纤维制成的无纺布的电子扫描显微照片，一些纤维素纤维之间有粘合。图3是由未漂白浆粕得到的纤维素纤维的横截面的电子扫描显微照片，也显示横截面为圆形。图4是由得自未漂白浆粕的纤维制成的无纺布的电子扫描显微照片，一些纤维素纤维之间有粘合。

在一个实施方案中，纤维的D.P.为约150至3000。在另一个实施方案中，D.P.为约350至约900，在另一个实施方案中，D.P.为约400至约800。

在一个实施方案中，纤维含有以重量计约3.0％至18％的定义为纤维的木聚糖和甘露聚糖含量之和的半纤维素。在另一个实施方案中，纤维含有以重量计7％-14％的半纤维素，在另一个实施方案中，纤维含有以重量计9％-12％的半纤维素。

根据多种因素，如空气速度，空气压力，空气温度，溶液粘度，纤维素的D.P.及其组合的不同，可以通过熔喷法获得宽范围的纤维特性。在一个实施方案中，纤维具有约3μ至约40μ的纤维直径。在另一个实施方案中，纤维具有约10μ至约25μ的纤维直径，在另一个实施方案中，纤维具有约15μ至约20μ的纤维直径。纤维直径的测量值表示用光学显微镜测量的100根随机选取的纤维的平均直径。

漂白纤维和未漂白纤维两者的双折射率表明了纤维素纤维的高度分子取向。在一个实施方案中，纤维的双折射率值为0.01至约0.05。在另一个实施方案中，双折射率值为0.015至约0.035，在另一个实施方案中，双折射率值为0.020至约0.030。双折射率通过下文所述方法测定。

来自未漂白浆粕的纤维中的木质素含量稍低于浆粕中的木质素含量。在一个实施方案中，纤维中的木质素以重量计为约0.1％至25％。在另一个实施方案中，木质素以重量计为约3％至约16％，在另一个实施方案中，木质素以重量计可以为约7％至约10％。

实施例1

通过在105℃，于搅拌下将平均聚合度约760，半纤维素含量约12％的牛皮纸浆

溶解在1-乙基-3-甲基咪唑鎓醋酸盐中，制备用于形成细丝的溶液。溶液中的纤维素浓度以重量计为约12％。将溶液以1.0g/孔/min的速率从具有3个孔径为457μm的喷嘴的熔喷模具中挤出。细孔的长度/直径比为5。喷嘴的温度维持在95℃。溶液挤入30cm长的气隙，然后在水中凝固，作为连续的细丝在滤网上收集。向顶部供应温度为95℃，压力约10psi的空气。

用偏光显微镜测定纤维的双折射率

理论上，纤维的特点可以表征为具有平行于纤维轴方向(轴向)的折射率和垂直于纤维轴方向的折射率。对于本方法的目的，双折射率为这两种折射率之差。惯例是用轴向R.I.(折射率)减去垂直方向的R.I.。通常，轴向R.I.用希腊字母ω表示，垂直方向的折射率用字母ε表示。双折射率通常表示为Δ＝(ω-ε)。

折射率油

制备在指定激发光波长和指定温度下具有已知折射率的油。将纤维与Cargile折射率油进行比较。

偏振光

使用光学显微镜的透射光，用偏振滤光片测量折射率。当激发光在平行于纤维轴的方向上偏振化时，可以测量轴向折射率。然后偏振滤光片旋转90度，测量与纤维轴垂直方向的折射率。

用光学显微镜测量

当纤维的折射率与固定(mounted)其的油的折射率相匹配时，纤维的图像将消失。反过来，当固定在油中的纤维与油的折射率大不相同时，则可以在高对比度下看到纤维的图像。

当纤维的R.I.与油的R.I.接近时，采用某一技术确定纤维的折射率是更高还是更低。首先，通过镜台控制将被适当放置的偏振滤光片照射的纤维置于显微镜的锐聚焦区。然后稍微向上抬高镜台。如果镜台升高时，纤维的图像显得更亮，则纤维的折射率比油高。反之，如果镜台升高时，纤维的图像显得更黑，则纤维的折射率比油低。

将纤维固定在折射率油中，测量，直至获得令人满意的折射率匹配。测定轴向和垂直方向组分的折射率，计算双折射率。

糖分析

该方法可应用于制备和分析浆粕及木材样品，以用高效阴离子交换色谱和脉冲安培检测法(HPAEC/PAD)测定浆粕中下列糖的量：岩藻糖，阿拉伯糖，半乳糖，鼠李糖，葡萄糖，木糖和甘露糖。

方法概述

浆粕中的糖聚合物用硫酸水解转化成单糖。将样品碾碎，称重，水解，稀释至终体积200mL，过滤，再次稀释(1.0mL+8.0mL H₂O)，准备用HPAEC/PAD进行分析。

取样，样品处理和保存

湿品在25±5℃下空气干燥或者烘干。

所需设备

Market Forge高压灭菌锅，型号#STM-E，序列号#C-1808

100×10mL Polyvials自动进样器样品瓶，隔垫，帽，Dionex公司目录号55058

Gyrotory水浴振荡器，型号G76，或某等效设备

能称重至±0.01mg的天平，如Mettler HL52分析天平

中型Thomas-Wiley实验室用粉碎机，40目筛。

NAC 1506真空烘箱或等效设备

0.45μGHP滤膜，Gelman型A/E，(4.7cm玻璃纤维滤盘，无有机粘结剂)

带浇注唇的厚壁试管，2.5×20cm

Comply SteriGage蒸汽化学积分仪(steam chemical integrator)

GP 50 Dionex四溶剂入口无金属梯度泵

带有金工作电极和固态参比电极的Dionex ED 40脉冲安培计量检测器

Dionex自动进样器AS 50，带有包括柱子，ED 40池和进样环的热盒(thermal compartment)

Dionex PC10气动溶剂添加装置，带有1L塑料瓶

32L Dionex聚乙烯溶剂瓶，带有溶剂出口及氦气入口帽

CarboPac PA1(Dionex P/N 035391)离子交换柱，4mm×250mm

CarboPac PA1保护柱(Dionex P/N 043096)，4mm×50mm

带有HA0.45u型滤膜的Millipore溶剂过滤装置，或等效设备

所需试剂

所有提到的H₂O都是经Millipore过滤的H₂O

72％硫酸溶液(H₂SO₄)：将183mL水移至2L锥瓶中。将锥瓶置于带盖的Rubbermaid浴盆内的冰中，使锥瓶冷却。在不断旋转下向锥瓶中缓慢且小心地倒入470mL 96.6％的H₂SO₄。使溶液冷却。小心转移至带有5mL移液器的瓶中。将移液器设置为1mL。

JT Baker 50％氢氧化钠溶液，目录号Baker 3727-01，[1310-73-2]

Dionex无水醋酸钠(82.0±0.5g/1L H₂O)，目录号59326，[127-09-3]

标准品

内标

岩藻糖用于牛皮纸和溶解浆粕样品。2-脱氧-D-葡萄糖用于木材浆粕样品。

岩藻糖内标：将12.00±0.005g岩藻糖(Sigma目录号F 2252，[2438-80-4])溶于200.0mL H₂O中，得到浓度为60.00±0.005mg/mL的溶液。将该标准品贮藏在冰箱中。

2-脱氧-D-葡萄糖内标：将12.00±0.005g 2-脱氧-D-葡萄糖(Fluka目录号32948g[101-77-9])溶于200.0mL H₂O中，得到浓度为60.00±0.005mg/mL的溶液。该标准品在冰箱中贮藏。

牛皮纸浆粕标准贮备液

牛皮纸浆粕糖标准浓度

牛皮纸浆粕工作液

分别称取每种糖至4位有效数字，并将其置于同一200mL容量瓶中。加少量水使糖溶解。加水定容，混匀，将内容物转移至两个干净的4盎斯琥珀色瓶中。贴标签并在冰箱中贮藏。按下表制备工作标准品。

牛皮纸浆粕用浆粕糖标准浓度

溶解浆粕标准贮备液

溶解浆粕糖标准浓度

溶解浆粕工作液

溶解浆粕用浆粕糖标准浓度

木材浆粕标准贮备液

木材浆粕糖标准浓度

取1mL岩藻糖溶液至200mL容量瓶中，稀释至最终体积。

最终浓度为0.3mg/mL。

木材浆粕工作液

用牛皮纸浆粕贮备液和岩藻糖及鼠李糖贮备液。按下表制备工作标准品。

牛皮纸浆粕用浆粕糖标准浓度

程序

样品制备

用筛孔尺寸为40目的Wiley粉碎机研磨0.2±05g样品。取约200mg样品至40mL Teflon容器中，加盖。于50℃真空烘箱中干燥过夜。

用Brinkman移液器向试管中加入1.0mL 72％H₂SO₄。搅拌并用玻璃或Teflon搅拌棒的圆头碾1分钟。开启Gyrotory水浴振荡器的热源。按下列条件设置：

热：高

控制恒温器：7℃

过热保护：25℃

速度：关

振荡器：关

将试管架置于Gyrotory水浴振荡器中。每个样品搅拌3次，第一次在20-40min之间，第二次在40-60min之间，第三次在60-80min之间。90min后取出样品。取1.00mL内标溶液(岩藻糖)至牛皮纸样品中。

用铝箔紧紧包裹样品和标准品用容量瓶，确保铝箔在高压灭菌锅中时不会脱落。

将Comply SteriGage蒸汽化学积分仪置于高压灭菌锅的架子上。在14-16psi(95-105kpa)的压力和大于260℉(127℃)的温度下灭菌60min。

从高压灭菌锅中取出样品。冷取样品。将样品转移至200mL容量瓶中。向木材样品中加入2-脱氧-D-葡萄糖。将容量瓶用水定容至最终体积。

对于牛皮纸及溶剂浆粕样品：

将一份样品通过GHP 0.45μ滤膜过滤至16mL的琥珀色瓶中。

对于木材浆粕样品：

使颗粒沉淀。在尽量不搅动颗粒的条件下从溶液上方取出约10mL的样品，将该份样品通过GHP 0.45μ滤膜过滤至16mL的琥珀色瓶中。把标签从容量瓶转至琥珀色瓶。将1.00mL过滤后的样品加至Dionex瓶的8.0mL水中。

样品在Dionex AS/500系统中运行。见下文色谱程序。

色谱程序

溶剂的制备

溶剂A是经过蒸馏的去离子水(18兆欧)，在置于氦气层之前，在搅拌下吹入氦气至少20分钟，不管系统是开是关，都保持在氮气层中。

溶剂B是400mM NaOH。向溶剂B的瓶中加入水至刻度，在搅拌下吹入氦气20分钟。加入适量的50％NaOH。

在50/50(w/w)NaOH的容器中含有：(50.0g NaOH/100g溶液)×(1mol NaOH/40.0g NaOH)×(1.53g溶液/1mL溶液)×(1000mL溶液/1L溶液)＝19.1M NaOH。

0.400M NaOH×(1000mL H₂O/19.1M NaOH)＝20.8mL NaOH

为方便，将20.8mL下舍入：

19.1M×(20.0mL/x mL)＝0.400M NaOH

x mL＝956mL

溶剂D是200mM醋酸钠。向Dionex醋酸钠的容器中加入约450mL 18兆欧的去离子水。上下振摇直至内容物完全溶解。将醋酸钠溶液转移至1L容量瓶中。用约100mL水冲洗500mL的醋酸钠容器，将冲洗液转移至容量瓶中。重复冲洗2次。冲洗之后，将容量瓶用水定容至1L的刻度线。充分混合洗脱液。量取360±10mL至2L刻度量筒中。稀释至1800±10mL。用带有0.45pm的Type HA膜的Millipore过滤装置将该溶液过滤至2000mL的侧支烧瓶(sidearm flask)中。向溶剂D瓶中加入该溶液，在搅拌下吹入氦气20分钟。

柱后添加的溶剂是300mM NaOH。该溶剂在柱后加入，以使糖能在pH＞12.3的条件下作为阴离子被检测。取50％NaOH 15±0.5mL，移至刻度量筒中，用水稀释至960±10mL。

0.300M NaOH×(1000mL H₂O/19.1M NaOH)＝15.7mL NaOH

将15.7mL下舍入：

19.1M×(15.0mL/x mL)＝0.300M NaOH

x mL＝956mL

(将956mL舍入至960mL。由于0.300M范围内NaOH的pH值是稳定的，因此不必要精确的956mL水。)

建立AS 50方案。

所有样品的进样量均为5uL，进样类型为“Full”，稀释体积(cutvolume)为10uL，注射速度为3，所有样品和标准品的样品类型为“Sample”。所有重量和内标值均设置为等于1。

在运行开始，按下列顺序运行5个标准品。

标准品A1时期

标准品B1时期

标准品C1时期

标准品D1时期

标准品E1时期

在最后一个样品运行完后，再次运行中间水平的标准品，作为连续校准验证。

在标准运行开始和末尾之间的任何样品点运行对照样品。

运行样品。

计算

计算浆粕中糖的重量百分比

阿拉伯糖的例子：

聚合物重量％＝(样品糖重量％)×(0.88)

阿拉伯聚糖的例子：

糖聚合物重量％＝(0.043重量％)×(0.88)＝0.038重量

注意：木糖和阿拉伯糖的量以88％校正，岩藻糖，半乳糖，鼠李糖，葡萄糖和甘露糖以90％校正。

实验结果以糖占烘干重的百分比的形式报告。

Claims

1.处理浆粕的方法，包括以下步骤：

提供浆粕；

提供离子液体；

所述离子液体还包括阳离子和阴离子；

将所述浆粕溶解在所述离子液体中，得到溶液，

经干喷湿纺法，离心纺丝法，熔喷纺丝法或纺粘法将所述溶液纺丝获得纤维；

在非溶剂中使所述纤维再生，

洗涤并干燥所述纤维；并且

其中所述浆粕的甘露聚糖和木聚糖的水平以在所述浆粕中的重量计为至少3.0％。

2.权利要求1的方法，还包括使所述纤维在移动的有小孔的平面上沉积，形成无纺布；

其中所述无纺布中的所述纤维是自粘合的。

3.权利要求1的方法，其中所述浆粕是漂白浆粕。

4.权利要求1的方法，其中所述浆粕是未漂白浆粕。

5.权利要求1的方法，其中溶解在离子液体中的浆粕的重量百分比为1％至35％。

6.权利要求1的方法，其中所述浆粕的聚合度为150至3000。

7.权利要求1的方法，其中浆粕的ΔR为2至10，其中ΔR＝R₁₈-R₁₀，其中R₁₀表示将浆粕用按重量计10％的苛性碱提取后残留的未溶解材料，且R₁₈表示将浆粕用按重量计18％的苛性碱溶液提取后剩下的未溶解材料的残留量。

8.权利要求1的方法，其中阳离子选自环状阳离子和无环阳离子。

9.权利要求8的方法，其中所述离子液体中的环状阳离子选自吡啶鎓，咪唑鎓和咪唑。

10.权利要求8的方法，其中的无环阳离子选自烷基季铵和烷基季鏻阳离子。

11.权利要求1的方法，其中的阴离子选自卤素，拟卤素和羧酸根。

12.权利要求11的方法，其中羧酸根阴离子选自醋酸根，柠檬酸根，苹果酸根，马来酸根，甲酸根和草酸根。

13.权利要求11的方法，其中卤素阴离子选自氯化物和溴化物。

14.权利要求13的方法，其中的阴离子是氯化物。

15.权利要求9的方法，其中的环状阳离子是1-乙基-3-甲基咪唑鎓阳离子。

16.权利要求12的方法，其中的羧酸根阴离子是醋酸根。

17.权利要求1的方法，其中的阳离子是1-乙基-3-甲基咪唑鎓阳离子，并且阴离子是醋酸根。

18.权利要求1的方法，其中的纺丝法是熔喷纺丝法。

19.权利要求18的方法，其中通过熔喷纺丝法得到的纤维的特征在于纤维直径为3μ至40μ。

20.权利要求18的方法，其中通过熔喷纺丝法得到的纤维的特征在于双折射率为0.01至0.050。

21.权利要求18的方法，其中通过熔喷纺丝法得到的纤维的特征在于纤维中的半纤维素的水平以干重计为至少3.0％。