TW201823554A

TW201823554A - 棉花基原料之製漿方法

Info

Publication number: TW201823554A
Application number: TW106144743A
Authority: TW
Inventors: 史帝芬麥克西爾伯曼; 克里斯汀威雷克
Original assignee: 奧地利商藍晶股份公司
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2018-07-01
Also published as: KR20190095416A; KR20210044324A; US20210130501A1; US11939405B2; TWI694196B; MA47076A; EP3559341B1; WO2018115428A1; JP2020502389A; EP3559341A1; CN110088393A; JP7243009B2; EP3339504A1

Abstract

本發明係關於一種用來製造溶解級紙漿的棉花基原料之製漿方法。更特別的是，本發明係關於一種在鹼性條件下與氣體氧化劑組合來製造溶解級紙漿的方法。本發明進一步關於一種可藉由棉花基原料之製漿獲得的溶解級紙漿，特別是可藉由本發明之方法獲得的溶解級紙漿；將此溶解級紙漿使用來製造再生性纖維素模塑體；及包括此溶解級紙漿之萊賽爾纖維(lyocell)或黏膠纖維(viscose)製造方法。

Description

棉花基原料之製漿方法

本發明係關於一種用來製造溶解級紙漿之棉花基原料的製漿方法。更特別是，本發明係關於一種在鹼性條件下與氣體氧化劑組合來製造溶解級紙漿之方法。本發明進一步關於一種可藉由棉花基原料之製漿獲得的溶解級紙漿，特別是可藉由本發明之方法獲得的溶解級紙漿；將此溶解級紙漿使用來製造再生性纖維素模塑體；及包括此溶解級紙漿之萊賽爾纖維或黏膠纖維製造方法。

溶解級紙漿基本上係純纖維素，其在化學工業中係用於多種目的之重要開始材料。例如，溶解級紙漿係使用在再生性纖維素模塑體之製造及作為纖維素之化學衍生的原料。再生性纖維素模塑體係從溶解級紙漿製得之三維或二維物體，諸如膜及纖維。從溶解級紙漿製得的典型再生性纖維素模塑體有黏膠纖維、莫代爾纖維(modal)及萊賽爾纖維。化學衍生的纖維素之典型實施例有甲基纖維素、三醋酸纖維素、硝基纖維素、羧甲基纖維素及乙基纖維素。甲基纖維素典型使用作為增稠劑或乳化劑，三醋酸纖維素係使用來製造膜及纖維。

溶解級紙漿之特徵為其高化學純度及低半纖維素含量，此係上述指示出的下游用途所需要。溶解級紙漿大部分透過所謂的亞硫酸鹽方法或所謂的牛皮紙漿法，從製漿木材，即，為了製造紙漿的目的而生長之木材製得。僅有少部分的溶解級紙漿係從另一種纖維素來源棉花基原料製得。

從製漿木材製得之溶解級紙漿有相關的固有限制及缺點。例如，從製漿木材製造溶解級紙漿的方法相當無效率，因為大部分的製漿木材由半纖維素及木質素組成，而此等係在溶解級紙漿之製備方法中必需移除的組分。再者，濫伐及非法砍伐係與從製漿木材製造溶解級紙漿相關的主要關心。製漿木材可以信賴及持續發展的方式生長，但是，若忽視此，其生態學、社會及氣候的結果會引人注目。另一方面，溶解級紙漿的全球市場已經快速成長。因此，需要另一種製造溶解級紙漿的纖維素來源以滿足對溶解級紙漿增加之需求。

至今，從棉花基原料工業製造出溶解級紙漿基本上受限於使用棉籽絨作為原料。為了製造出溶解級紙漿，會在嚴苛條件下處理棉籽絨以移除雜質，諸如例如種子殼或棉花梗殘餘物；及減少棉花纖維的高聚合程度(DP)。因此，在棉籽絨之製漿時，通常組合著施加高於150℃的高反應溫度與大量使用製程化學物質。由於需要高反應溫度，此會發生纖維素降解反應及導致實質上產率損失，而將造成產品的訂價壓力。除了實際的製漿製程外，需要多階段漂白製程來達成允許棉籽絨紙漿使用於溶解級紙漿應用所需要之明亮度程度。此多階段漂白製程典型伴隨著使用環境有害的化學物質(例如，Cl₂ 、ClO₂ 、H₂ O₂ 、NaClO)。

再者，藉由此項技藝已知之方法從棉籽絨紙漿產生的溶解級紙漿，通常在經由例如黏膠纖維或萊賽爾纖維方法來產生再生性纖維素之模塑(molds)時，具有比習知的木質基溶解級紙漿低之反應性。因此，棉籽絨紙漿之用途典型受限於特殊應用，諸如製造纖維素衍生物(醋酸酯、醚類)。皮棉纖維迄今未以工業規模加工成溶解級紙漿。

因此，對發展出從纖維素來源而非製漿木材來製造溶解級紙漿之改良方法有需求。特別是，對改良現存從棉籽絨製造溶解級紙漿的方法及對提供從其它棉花基原料來製造溶解級紙漿的額外方法有需求，以便提供一可持續發展的纖維素來源及一製漿木材之使用的替代。

從棉花基原料產生之溶解級紙漿典型必需滿足某些品質需求，以有用作為下游應用特別是用於再生性纖維素模塑體之製造的原料。例如，所產生的溶解級紙漿應該具有高純度，也就是說，基本上應該沒有不想要的污染物，諸如木質素、蠟、油、染料、聚芳香族及雜芳香族化合物；及應該具有低半纖維素含量。再者，對某些下游應用來說，該溶解級紙漿理想為具有高明亮度程度、均勻的分子量分佈(MWD)及黏度在所定義的某些範圍內，此些皆特別想要例如使用在紡織品之製造時的特徵。這些因素全部可影響該溶解級紙漿在下游應用，諸如黏膠纖維、莫代爾纖維或萊賽爾纖維方法中之反應性。

先述技藝揭示出多種棉花基原料之製漿方法。例如，US 6174412 B1描述出棉籽絨紙巾產物及其製備方法。US 4087316描述出一種獲得包括纖維素纖維及木糖醇的棉籽殼商品之方法。WO 2013/124265 A1描述出一種用於含纖維素材料之再生方法。US 2673148描述出一種使用氣體氧的鹼性製漿方法。US 2686120描述出一種於氧存在下的木質纖維素鹼性製漿方法，以製造出紙漿、香草精及木質素物質之其它氧化產物。

先述技藝亦揭示出以氧來漂白多種材料，諸如棉花基原料。例如，US 2011/0061825 A1描述出草型式未漂白的紙產物及其製造方法。WO 2004/085735 A1描述出一種於經取代的胍基添加劑存在下，使用標準漂白條件(過氧化物、氧及臭氧漂白)來漂白如紡織品及再循環纖維之纖維素材料的方法。US 5322647描述出一種藉由過氧化氫之歧化來氧漂白棉籽絨的方法。

先述技藝未揭示出允許有效且經控制地將寬範圍的棉花基原料轉換成合適於諸如上述指示出的那些下游應用，例如，製造再生性纖維素模塑體之溶解級紙漿的方法。先述技藝的方法全部遭遇到下列缺點：它們受限於所選擇的開始材料；它們無法相關於想要的末端產物進行充分地調整，例如，它們無法允許緊密地控制所產生的溶解級紙漿之固有黏度；及它們無法提供滿足上述指示出的需求之紙漿，特別是可使用來製造再生性纖維素模塑體的溶解級紙漿。

本發明滿足這些需求且進一步提供超過先述技藝的優點，其更詳細地顯現在下列。

本發明的一個態樣提供一種用來製造溶解級紙漿之棉花基原料的製漿方法，該方法其步驟包括：在加壓容器中，以鹼性溶液與氣體氧化劑之組合，於下列條件下醞釀該棉花基原料：i)溫度約90-約185℃，ii)醞釀時間約45-約270分鐘，iii)於纖維素穩定化添加劑存在下，iv)在鹼濃度係該棉花基原料的約1-約35%(w/w)下，及v)在初始氣體壓力約1-約21巴(約0.1百萬巴斯卡-約2.1百萬巴斯卡)下；及洗滌所產生的溶解級紙漿。

在一個具體實例中，該鹼性溶液係氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉或其組合之溶液，較佳為氫氧化鈉。在進一步具體實例中，該氣體氧化劑係氧(O₂ )或包含氧。在進一步具體實例中，該纖維素穩定化添加劑係鎂鹽，較佳為硫酸鎂。在本發明的進一步具體實例中，該纖維素穩定化添加劑係一種過渡金屬螯合劑，較佳為EDTA、DTPA、NTA、DTPMPA或其任何組合。在進一步具體實例中，該纖維素穩定化添加劑的濃度係該棉花基原料之約0.01-約5.00%(w/w)。在進一步具體實例中，處在該以鹼性溶液醞釀棉花基原料的步驟前之步驟為機械碎裂該棉花基原料。在進一步具體實例中，該棉花基原料係一消費前或後材料。在包括特別佳的參數之進一步具體實例中，該溫度係約100-約150℃，該醞釀時間係約90-約150分鐘，該鹼濃度係該棉花基原料之約4-約20%(w/w)，該初始氣體壓力係約2-約10巴(約0.2百萬巴斯卡-約1.0百萬巴斯卡)，該纖維素穩定化添加劑的濃度係該棉花基原料之約0.05-約2.00%(w/w)，或其任何組合，包括其全部之組合。在進一步具體實例中，於該鹼性溶液中的鹼濃度係足以獲得pH至少約pH 9。

本發明的棉花基原料之製漿方法提供合適於使用來製造諸如萊賽爾纖維、莫代爾纖維或黏膠纖維的任何一或多種之再生性纖維素模塑體的高品質溶解級紙漿。本發明的製漿方法使用溫和的製程條件，因此環境良性，因為其例如不需使用有害的漂白化學物質且具有低能量消耗。再者，其允許調節該製漿方法，以基本上單一步驟反應達成具有特定性質諸如特定黏度之想要的溶解級紙漿產物。

本發明的進一步態樣提供一種可藉由棉花基原料之製漿獲得的溶解級紙漿，該溶解級紙漿基本上無羰基、羧基或羰基與羧基。在一個具體實例中，該溶解級紙漿可藉由上述或本申請案別處所描述的棉花基原料之製漿方法獲得。在進一步具體實例中，該溶解級紙漿具有固有黏度約200-約1500毫升/克；ISO明亮度至少約80%，較佳為至少約85%；黏膠纖維過濾值(FV)至少約200，較佳為至少約300；或其任何組合，包括其全部之組合。該羰基、羧基或二者的化學反應性可提供存在於該溶解級紙漿中且包含此等基團之纖維素易受不想要的降解反應影響，而趨向於以未經控制的方式降低此溶解級紙漿之固有黏度。該溶解級紙漿，例如，可藉由本文所描述的任何發明方法獲得之溶解級紙漿基本上無羰基、羧基或羰基與羧基，因此有利地具有更大的抗化學降解性，結果為能有利地將其固有黏度更緊緊地置於實驗控制下。

本發明的進一步態樣提供一種上述或本申請案別處描述的溶解級紙漿(本發明溶解級紙漿)之用途，其係使用來製造再生性纖維素模塑體。在較佳的具體實例中，該再生性纖維素模塑體係萊賽爾纖維、莫代爾纖維或黏膠纖維之任何一或多種。但是，本發明不限於將本發明的溶解級紙漿使用來製造萊賽爾纖維、莫代爾纖維或黏膠纖維。本發明的溶解級紙漿可使用來製造或產生已由熟悉人士知曉之任何形式的再生性纖維素模塑體。

本發明的進一步態樣提供一種包含使用本發明之溶解級紙漿作為開始材料的萊賽爾纖維製造方法。此態樣涉及已由熟悉人士知曉之已建立的萊賽爾纖維方法。在此態樣中，本發明之溶解級紙漿係使用在該萊賽爾纖維方法中作為開始材料。此係可能，因為本發明之溶解級紙漿特別適合於製造再生性纖維素模塑體，特別是透過萊賽爾纖維方法，也就是說，本發明之溶解級紙漿具有在本申請案別處所描述的某些特徵，其提供本發明之溶解級紙漿可由該萊賽爾纖維方法處理。

本發明的進一步態樣提供一種包含使用本發明之溶解級紙漿作為開始材料的黏膠纖維製造方法。此態樣涉及已由熟悉人士知曉之已建立的黏膠纖維方法。如上所述，在該萊賽爾纖維方法的上下文中，本發明之溶解級紙漿特別適合於使用在黏膠纖維方法中，因為本發明之溶解級紙漿滿足使用在該黏膠纖維方法時所需要的全部特徵。這些特徵係描述在本申請案別處。

本發明的進一步態樣提供一種包含使用本發明之溶解級紙漿作為開始材料的莫代爾纖維製造方法。此態樣涉及已由熟悉人士知曉之已建立的莫代爾纖維方法。如對黏膠纖維及萊賽爾纖維所描述般，本發明之溶解級紙漿由於其在本申請案別處所描述的特徵，特別適合於製造莫代爾纖維。

本發明的進一步態樣提供一種可從本發明之溶解級紙漿，特別是藉由本發明之製漿方法製造的溶解級紙漿獲得的再生性纖維素模塑體。在本發明的某些具體實例中，該再生性纖維素模塑體係萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之任何一或多種。可從本發明之溶解級紙漿獲得的再生性纖維素模塑體意謂著在該再生性纖維素模塑體之製造方法，特別是萊賽爾纖維方法、黏膠纖維方法或莫代爾纖維方法中使用本發明之溶解級紙漿作為開始材料。

上述具體實例係本發明的特別佳具體實例。上述具體實例係關於進行根據本發明的棉花基原料製漿方法之特別佳模式、本發明之溶解級紙漿的特別佳具體實例、本發明之溶解級紙漿的較佳用途、及再生性纖維素模塑體，諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之任何一或多種的製造方法。要強調的是，亦於本文中揭示出上述具體實例之任何組合或在其中的各別工藝特徵作為本發明之部分。熟悉人士了解本發明不限於上述詳盡敘述的具體實例，而且亦包括上述或下列未詳盡揭示出的組合。例如，此等組合產生自結合本發明上述提及的態樣、具體實例或特徵與揭示在下列之發明詳細說明中的發明之態樣、具體實例或特徵。熟悉人士將察知，事實上，上述具體實例欲與下列進一步提供的詳細說明之相應章節和在本申請案中提出的實施例一起進行考量。

本發明的其它態樣、具體實例、特徵及優點將從下列詳細說明變明顯。但是，應該要了解的是，該詳細說明及特定實施例雖然指示出本發明的較佳具體實例，但其僅提供闡明用，因為將由熟習該項技術者從此詳細說明明瞭在本發明的精神及範圍內之多種改變及改質。

如於本文中所使用，用語”初始氣體壓力”指為於加壓容器(蒸煮器)中，在周溫例如標準室溫25℃下，於關閉其後，隨後引進初始充入的氣體氧化劑及棉花基原料，及在施加熱以將溫度提高至約90至約185℃前之剛開始醞釀的時候之壓力。例如，若在壓力8巴(0.8百萬巴斯卡)下將氣體氧化劑引進蒸煮器中及該蒸煮器先前係於大氣壓下時，則在該蒸煮器中的初始氣體壓力將係在海平面處的約9巴(0.9百萬巴斯卡)。熟悉人士亦了解在溫度與壓力間之直接關係，因此將容易地在已知占優勢的周溫下，於具體指定的發明範圍因數內將初始氣體壓力調整至目標值。

如於本文中所使用，用語溶解級紙漿或纖維素的”反應性”指為溶解級紙漿或纖維素參與所提供的反應或方法之能力。例如，關於萊賽爾纖維、莫代爾纖維或黏膠纖維方法，用語”反應性”描述為該溶解級紙漿或纖維素參與例如作為萊賽爾纖維或黏膠纖維方法的開始材料之功能的能力。於此情況中，反應性愈高，此溶解級紙漿或纖維素愈合適於該萊賽爾纖維或黏膠纖維方法。

如於本文中所使用，用語”棉花基原料”意謂著包含任何包括衍生自棉花植物的纖維素或由其組成，或包括原始由棉花植物合成的纖維素或由其組成之材料。用語單數型式的”棉花基原料”及複數型式的”棉花基原料”可互換地使用。用語”棉花基原料”可包括多於一種型式的棉花基原料，例如，其可包括一、二、三或更多種不同型式的棉花基原料。特別是，該用語指為包括衍生自皮棉或棉籽絨的纖維素或由其組成之材料。再者，用語”棉花基原料”亦包含棉花植物之任何包括纖維素的部分，例如，棉籽絨。特別是，用語”棉花基原料”包含任何包括衍生自棉花植物的纖維素與其它組分組合之材料，此係所謂的摻合物，其中該其它組分有諸如人造、合成或其它天然纖維，例如，耐綸、聚酯、丙烯酸、萊賽爾纖維、莫代爾纖維、黏膠纖維、羊毛或亞麻，僅列舉出少數。用語”棉花基原料”特別包括消費後織物，諸如例如包含衍生自棉花植物的纖維素或由其組成，或包括原始由棉花植物合成的纖維素或由其組成之舊衣著或非衣著布料。在本發明的某些具體實例中，該棉花基原料不包含棉籽絨。

如於本文中所使用，用語”纖維素穩定化添加劑”指為防止不想要的纖維素化學降解之物質或化合物。這些物質可直接與纖維素分子交互作用以行使保護效應，或藉由與其它組分交互作用來保護纖維素不化學降解。此纖維素穩定化添加劑可係鎂鹽，較佳為硫酸鎂。雖然不由理論界限，咸信鎂鹽在製漿方法期間藉由直接黏合至纖維素分子來穩定化纖維素及因此防止降解反應，特別是，纖維素剝皮反應。本發明之纖維素穩定化添加劑亦可係錯合、螯合、清除或黏合例如過渡金屬之金屬的錯合劑、螯合劑、清除劑或黏合劑，諸如但不限於EDTA、DTPA、DTPMPA或NTA。雖然不由理論界限，咸信過渡金屬會催化將造成纖維素降解的高反應性氧基團產生。因此，藉由在製漿方法期間加入錯合劑、螯合劑、清除劑或黏合劑來螯合過渡金屬以穩定化纖維素。在本發明的某些具體實例中，該纖維素穩定化添加劑不包含過碳酸鈉、聚硫醚、二亞硫磺酸鈉及/或陰離子界面活性劑。較佳的是，該穩定化添加劑不包含過碳酸鈉、聚硫醚、二亞硫磺酸鈉及陰離子界面活性劑之任何一種，特別是，其量相對於該纖維素穩定化添加劑的總量各別不在20-30%、20-30%、25-35%及5-10重量%內。較佳的是，該不包含於該纖維素穩定化添加劑中之陰離子界面活性劑係苯磺酸烷基酯。

如於本文中所使用，用語”消費前或後材料”指為棉花基原料的特定子集。該棉花基原料之消費前或後材料係已經工業、工藝或手動加工。因此，其排除天然原料，諸如棉籽絨或皮棉。在本發明的觀念中，”消費前材料”係尚未出售給或尚未到達末端消費者或使用者之經工業、工藝或手動加工的棉花基原料。該消費前材料包括例如塊材，例如，指定用於進一步工業加工的膨體紡織品(bulk textiles)或膨體不織布(bulk non-wovens)，或衍生自工業製程的廢料。在本發明的觀念中，”消費後材料”指為已經出售給或已到達末端消費者或使用者之材料。典型的消費後材料有紡織品或不織物。因此，消費後材料係關於所謂的二手材料或使用過的物品，特別是二手紡織品或不織物，例如，二手或舊織物或其它二手或舊布料材料。

如於本文中所使用，用語”約”當指為可測量的值，諸如量、時序週期及其類似意義時，其意謂著除了該可測量的值其自身外，尚包括具體指定值的±20%或±10%之變化，在某些例子中，±9%、±8%、±7%、±6%、±5%、±4%、±3%、±2%或±1%；及在某些例子中，±0.9%、±0.8%、±0.7%、±0.6%、±0.5%、±0.4%、±0.3%、±0.2%或±0.1%。要瞭解的是，在參照特別的值時，用語”約”包括該精確的特別值其自身，不考慮包括該精確的特別值之任何明確的議論。因此，缺少明確的指示出該用語”約”包括該特別精確敘述的值未充分理解為該特別的敘述值係從由該用語”約”所產生的變化範圍排除；甚至缺乏明確的指示出該用語”約”包括該特別精確敘述的值，該精確的特別值仍然包括在該由該用語”約”所產生的變化範圍內。熟悉人士將了解繞著所描述的值之偏差何時可係局部(如例如對溫度、壓力或週期來說)，及此偏差何時僅可為整體(如例如對在較大分子內的個別部分來說)。該用語”約”除了上述一般定義外，此用語可相對於所描述的pH值，特別指為±0.1 pH單位；±1℃，相對於所描述的溫度值；±0.5巴，相對於所描述的壓力值；±1%(w/w)，相對於所描述的濃度；±1、±2、±3、±4或±5毫升/克，相對於所描述的固有黏度；±0.1、±0.2、±0.3、±0.4或±0.5，相對於所描述的ISO明亮度；±5、±10、±15、±20或±25，相對於所描述的黏膠纖維過濾值(FV)；或其任何組合。若該用語”約”係在數值範圍前敘述時，該用語”約”可指為下終點、上終點或下終點與上終點二者。例如，若描述出本發明的較佳固有黏度係約200-1500毫升/克時，該範圍包括下終點200和上終點1500毫升/克。

如於本文中所使用，用語”製漿”或”製漿方法”指為一在該方法期間，以從諸如棉花基原料的材料釋放出纖維素之方式處理該材料的方法。因此，在製漿方法時，加入至該方法的原始材料係在該方法之進程內降解而產生纖維素。

如於本文中所使用，用語”溶解級紙漿”亦已知為溶解級纖維素或化學紙漿，其指為經萃取之高純度的纖維素。在本發明的觀念中，溶解級紙漿之特徵為高化學純度，特別是，低半纖維素含量、高纖維素含量、高明亮度程度及窄MWD。呈溶解級紙漿形式之纖維素可帶成溶液，及例如經由黏膠纖維或萊賽爾纖維方法紡成纖維，或其可進行化學衍生。溶解級紙漿係與機械紙漿或熱機紙漿不同。機械紙漿或熱機紙漿指為一包含纖維素的材料，其中該材料的純度比藉由與根據本發明不同之方法所萃取的溶解級紙漿低。此技藝方法係例如使用在製造紙，及不合適於製造再生性纖維素模塑體。

如於本文中所使用，用語”基本上無”指為所提供的分析物在其約偵測極限處之量。特別是，在基本上無羰基或基本上無羧基的上下文中，用語”基本上無”意謂著各別約在羰基的偵測極限處或約在羧基的偵測極限處。使用CCOA方法(描述在下文中)的羰基偵測極限可係約0.50、約0.40、約0.30或約0.20微莫耳/克(每克溶解級紙漿的羰基微莫耳數)。使用FDAM(描述在下文中)方法的羧基偵測極限可係約4.00、約3.50或約3.00微莫耳/克(每克溶解級紙漿的羧基微莫耳數)。

如於本文中所使用，用語”羰基”或”羰基團”可互換地使用及指為非終端羰基(-C(O)-)，其中該羰基係鍵結至二個碳原子(C-C(O)-C)，即，酮或酮基團。

如於本文中所使用，用語”羧基”或”羧基團”可互換地使用及指為結構-COOH之化學官能基。用語”羧基”或”羧基團”可指為經質子化的形式-COOH，其係自由態酸形式；和去質子化的陰離子形式-COO，即，羧酸鹽陰離子，其攜帶單一負電荷。再者，用語”羧基”或”羧基團”亦可指為結構-COOR的酯形式，其中R代表含碳取代基及其中該非羰基氧係鍵結至二個碳原子。

如於本文中所使用，用語”包含(comprising)”具有寬廣的標準意義”包括(including)”、”包括(encompassing)”或”包括(containing)”。其包括明確敘述出的元件，及亦允許存在有未敘述出的其它元件。除了此寬廣的包括意義外，如於本文中所使用，用語”包含”亦可具有限制意義”由…組成”。此意謂著本申請案的任何態樣或具體實例係定義為包含某些特徵，亦包括僅由該特徵組成的意義，不論此是否有明確地描述出。此外，用語”包含”亦可具有”實質上由…組成”的意義。

如於本文中所使用，用語”再生性纖維素模塑體”指為由纖維素組成或包含其且已經從溶解級紙漿製造之二或三維物體。典型的再生性纖維素模塑體有由萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之任何一或多種製得的纖維、膜或細絲。

本發明於上述或在下文中所描述的任何態樣、具體實例或特徵可與本發明於上述或在下文中所描述的任何其它態樣、具體實例或特徵自由地結合。不論此組合的可能性是否明確地描述於上述或在下文中，此皆施用。製漿方法

該用來製造根據本發明的溶解級紙漿之棉花基原料製漿方法提供合適於下游應用之高品質溶解級紙漿，例如，使用來製造諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之任何一或多種的再生性纖維素模塑體，其中該方法包含如上述(參見”發明概述”)或在下列指示出的步驟。本發明的製漿方法包括一結合鹼性反應條件與氣體氧化劑，較佳為氧(O₂ )之步驟。該呈鹼性溶液形式之鹼性反應條件與氣體氧化劑的組合允許以單一經協商的方法製造出具有特別高的ISO明亮度之高品質溶解級紙漿，例如，ISO明亮度大於90%，而不需要諸如由先述技藝之製漿方法所施加的額外漂白步驟。此允許除了洗滌步驟外，以單一烹煮步驟進行本發明的製漿方法。除了由此經協商的性能增益之效率外，本發明的製漿方法亦不需要環境有害的漂白用化學物質。因此，本發明的方法提供一種較簡單及更相干及協同的製程流，因此，例如，減低處理損失，最終降低成本及增加產率，同時避免在環境上潛在有害的影響。

在本發明的製漿方法之某些具體實例中，無加入過碳酸鈉、聚硫醚、二亞硫磺酸鈉及/或陰離子界面活性劑。較佳的是，本發明的製漿方法不包含加入過碳酸鈉、聚硫醚、二亞硫磺酸鈉及陰離子界面活性劑之任何一種，特別是，相對於所提及的組分加上任何加入的硫酸鎂之總量，其量各別不在20-30%、20-30%、25-35%及5-10重量%內。較佳的是，在本發明的方法中不加入之陰離子界面活性劑係苯磺酸烷基酯。

本發明的製漿方法係以所產生的溶解級紙漿係合適於使用來製造諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之任何一或多種的再生性纖維素模塑體之此方式(描述在下列)進行。合適於使用在製造諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之任何一或多種的再生性纖維素模塑體之溶解級紙漿的特定特徵在本申請案中有詳細地描述，例如，在下列關於本發明的溶解級紙漿之章節中。特別是，對本發明的製漿方法之各別參數進行選擇，以便保證製造出具有如上述提及之想要的性質之高品質溶解級紙漿。例如，除了鹼性溶液之pH值及使用作為開始材料的棉花基原料外，溫度、醞釀時間、纖維素穩定化添加劑、鹼濃度及初始氣體壓力全部皆以保證製造出如上述提及之想要的性質之高品質溶解級紙漿的此方式進行選擇。

本發明的製漿方法可至少部分在加壓容器(蒸煮器)中進行。至少可在該蒸煮器中以鹼性溶液與氣體氧化劑組合來進行醞釀該棉花基原料之步驟(”烹煮”步驟(a))。在本發明的某些具體實例中，甚至可在該蒸煮器中進行進一步步驟，例如，一或多個預處理步驟或一或多個洗滌步驟。在該烹煮步驟前，結合該鹼性溶液與棉花基原料。該鹼性溶液與棉花基原料之組合於本文中指為”反應混合物”。該反應混合物進一步包括一纖維素穩定化添加劑。該反應混合物可包括額外的組分。將該反應混合物的全部組分，例如，鹼性溶液、棉花基原料及纖維素穩定化添加劑，一起或相繼地引進該蒸煮器中。在某些具體實例，可將該反應混合物的某些組分一起加入至該蒸煮器，同時分別地，即，相繼地加入其它組分。例如，該鹼性溶液及棉花基原料可在引進蒸煮器前結合，然後一起引進蒸煮器中，同時晚後可加入纖維素穩定化添加劑。

在本發明的某些具體實例中，對該蒸煮器充入該反應混合物之全部固體及液體組分，例如，棉花基原料、鹼性溶液及纖維素穩定化添加劑，然後加入氣體氧化劑，以便獲得約1至約21巴(約0.1至約2.1百萬巴斯卡)的初始氣體壓力。

在本發明的某些具體實例中，該蒸煮器係一批次反應器。

在烹煮步驟前密封本發明之蒸煮器，及在該烹煮步驟期間施加熱以將溫度提高至周溫上約90至約185℃之溫度。熟悉人士將察知當在蒸煮器中之溫度增加時，於蒸煮器中的氣體壓力將提高大於初始氣體壓力。

典型來說，在洗滌步驟前，將該反應混合物從該蒸煮器中移出。為了釋放壓力，可將該反應混合物轉移至吹氣槽。典型來說，首先，在洗滌步驟前，將該反應混合物冷卻至周溫及將壓力降低至大氣壓。但是，具體實例亦可依蒸煮器的架構而理解為該洗滌步驟係在該蒸煮器中進行。於此事態中，首先可從蒸煮器移除該反應混合物之液相，保留不溶物，即，纖維素混合物組分。隨後，可在相同蒸煮器中以多次反復清洗/潤溼階段進行此滯留物之洗滌。

該洗滌步驟可包括以水洗滌，例如，去離子水；或有機溶劑，諸如醇，特別是乙醇。任擇地或此外，該洗滌步驟可包括以包含界面活性劑的水溶液洗滌。特別是，該洗滌步驟可包括以從該製漿方法回收的有機或水性液體，例如，來自一或多個處理流的水洗滌。所回收的有機或水性液體可例如從預處理步驟或在洗滌步驟後之乾燥步驟獲得。所回收的有機或水性液體，例如，從溶解級紙漿之洗滌步驟後的乾燥步驟中分離的水可再次直接使用於洗滌步驟中，或可在再次使用於洗滌步驟前進行純化。該洗滌步驟亦可包括以上述提到的任何液體之任何混合物洗滌。該洗滌步驟的目的在提供移除已於烹煮步驟期間從棉花基原料釋放出之任何污染物，例如，染料、蠟、油、聚芳香族及/或雜芳香族化合物。

本發明的製漿方法使用棉花基原料作為該製漿方法之開始材料。該棉花基原料係包括衍生自棉花植物的纖維素或原始由棉花植物合成的纖維素或由其組成之任何材料。特別是，該用語指為包括衍生自皮棉或棉籽絨的纖維素或由其組成之材料。

在本發明的某些具體實例中，該棉花基原料係紡織品。該紡織品係藉由梭織、針織、鉤編或繩結形成。在本發明的觀念中，該棉花基原料的紡織品由棉花纖維組成或包括其。在本發明的上下文中，除了棉花纖維外，該棉花基原料，例如，紡織品可包括額外的合成纖維，例如，耐綸、聚酯或丙烯酸。在本發明的進一步具體實例中，該棉花基原料，例如，紡織品亦可包括再生性纖維素模塑體，諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之任何一或多種。在本發明的某些具體實例中，該紡織品係織物或布料。在本發明的進一步具體實例中，該紡織品可係消費前紡織品廢棄物，諸如在裁剪期間產生的廢料。

在本發明的進一步具體實例中，該紡織品可係消費後紡織品，諸如二手、舊或丟棄的織物、寢具或窗簾。在本發明的上下文中考慮到如為棉花基原料之含棉花紡織品的範例性形式包括丹寧布、燈芯絨、絲光斜紋棉布(chino)、錦緞、粗斜紋布(drill)、毛絨、法蘭絨、蕾絲、未經處理的丹寧布、棉緞、天鵝絨、斜紋組織布(twill)及絲絨。

本發明的棉花基原料亦包括包含棉花或由其組成之不織布。該不織布既非梭織，也非針織或鉤編或繩結。該不織布包括藉由機械、熱或化學讓纖維或細絲糾纒黏合在一起之薄片或網狀結構。在本發明的某些具體實例中，該不織布包括氈製材料、地毯、布料、過濾器、容器、地工織物、包裝材料及絕緣材料，僅列舉出少數。在本發明的某些具體實例中，該不織物可係消費前或後不織物。例如，在本發明的某些具體實例中，該不織物可係工業不織廢棄物。本發明之棉花基原料，及特別是，本發明之紡織品或不織物可包括會在本發明的製漿方法期間移除之額外物質，諸如拉鍊、鈕扣、旋鈕或吊牌。這些額外物質可例如在烹煮步驟前的預處理步驟中移除。

在某些具體實例中，本發明的製漿方法可包括預處理步驟或多重預處理步驟。此預處理步驟或這些預處理步驟係處於該烹煮步驟前。在本發明的某些具體實例中，該預處理步驟可包括機械碎裂該棉花基原料的步驟，例如，藉由碾碎、切碎或切割。典型來說，這步驟或這些步驟係在將該棉花基原料引進進行醞釀步驟(烹煮步驟)的加壓容器中之前進行。在本發明的某些具體實例中，該預處理步驟包括從該棉花基原料移除額外物質，諸如移除拉鍊、鈕扣、旋鈕或吊牌。

本發明的製漿方法之烹煮步驟(即，步驟(a)，其係以鹼性溶液與氣體氧化劑之組合醞釀該棉花基原料的步驟)係在溫度約80至約185℃下，或在約80至約185℃間進行。較佳的是，該烹煮步驟係在溫度約90至約185℃下，或在約90至約185℃間進行。在本發明的進一步具體實例中，該溫度可係至少約95℃，至少約100℃，至少約105℃，至少約110℃，至少約115℃，至少約120℃，至少約125℃，至少約130℃，至少約135℃，至少約140°，或至少約145℃，但是，根據本發明的烹煮步驟之溫度應該不超過約185℃。當然，在本發明的上下文中亦考慮到由上述提到之最低溫度與約185℃的最高溫度所定義之任何範圍，包括或排除各別終點。例如，在本發明的進一步具體實例中，上述提到之溫度範圍係約100至約185℃，或在約100至約185℃間。在本發明的某些具體實例中，該最高溫度可係約165℃，約160℃，約155℃，約150°或約145℃。當具有最高溫度約185℃時，這些可替代的最高溫度亦可以相同方式與上述提到之任何最低溫度結合。例如，在本發明的某些具體實例中，該烹煮步驟之溫度係約100至約160℃，或在約100至約160℃間。亦在全部上述範圍中考慮到包括各別的下終點，同時排除各別的上終點之相應範圍；和排除各別的下終點，同時包括各別的上終點之範圍。在合適於製造自身合適於使用來製造諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之任何一或多種的再生性纖維素模塑體之溶解級紙漿的溫度下，進行本發明的製漿方法。此溶解級紙漿的特定特徵在本申請案中有詳細地描述，例如，在下列關於本發明之溶解級紙漿的章節中。

本發明的製漿方法之烹煮步驟係進行約45至約270分鐘(min)的醞釀時間，或在約45至約270分鐘間之醞釀時間。在本發明的進一步具體實例中，該烹煮步驟之醞釀時間係至少約55分鐘，至少約65分鐘，至少約75分鐘，至少約85分鐘，至少約95分鐘，至少約105分鐘，至少約115分鐘，至少約125分鐘或至少約135分鐘。該烹煮步驟的醞釀時間應該不超過約270分鐘。當然，亦考慮到由上述提到的最小醞釀時間與約270分鐘的最大醞釀時間所定義之任何範圍，包括或排除各別終點。例如，在本發明的某些具體實例中，該醞釀時間係約115至約270分鐘，或在約115至約270分鐘間。在本發明的某些具體實例中，最大醞釀時間可係約260分鐘，約250分鐘，約240分鐘，約230分鐘，約220分鐘，約210分鐘，約200分鐘，約190分鐘或約180分鐘。亦考慮到產生自上述提到的最小醞釀時間與最大醞釀時間之組合的任何範圍，包括或排除各別終點。例如，在本發明的某些具體實例中，該烹煮步驟之醞釀時間係約65分鐘至約250分鐘，或在約65分鐘至約250分鐘間。亦在全部上述範圍中考慮到包括各別的下終點，同時排除各別的上終點之相應範圍；和排除各別的下終點，同時包括各別的上終點之範圍。該烹煮步驟的醞釀時間係合適於製造自身合適於使用來製造諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之任何一或多種的再生性纖維素模塑體之溶解級紙漿。此溶解級紙漿的特定特徵在本申請案中有詳細地描述，例如，在下列關於本發明的溶解級紙漿之章節中。

本發明的製漿方法之特徵為在該烹煮步驟中存在有纖維素穩定化添加劑。此纖維素穩定化添加劑防止纖維素在製漿方法期間，即，在本發明的製漿方法期間降解。特別是，該纖維素穩定化添加劑防止不想要及無法控制的纖維素降解，因此允許調整該製漿方法而產生具有例如特定的固有黏度、黏膠纖維過濾值及窄MWD之溶解級紙漿。特別是，該纖維素穩定化添加劑允許控制所產生的溶解級紙漿之纖維素降解及因此固有黏度。該纖維素穩定化添加劑藉由直接與纖維素分子交互作用；或藉由清除、螯合或黏合其它方面可造成纖維素降解之其它試劑，諸如過渡金屬，例如，Fe、Cu、Mn、Co、Cr、Ni及Zn而作用。已知過渡金屬會催化氧化性纖維素降解。因此，在本發明的某些具體實例中，該纖維素穩定化添加劑係一種過渡金屬錯合劑、螯合劑、清除劑或黏合劑。在本發明之上下文中考慮到的典型清除劑、螯合劑或黏結劑有EDTA、DTPA、DTPMPA及NTA。在本發明的進一步具體實例中，該纖維素穩定化添加劑係鎂鹽，例如，氫氧化鎂或硫酸鎂。

該纖維素穩定化添加劑係以該棉花基原料的約0.01至約5.00%(w/w)之量(濃度)呈現。在本發明的某些具體實例中，該纖維素穩定化添加劑之濃度係至少約0.05%，至少約0.10%，至少約0.20%，至少約0.40%，至少約0.50%，約1.00%，約1.50%，約2.00%，約2.50%，約3.00%，約3.50%，約4.00%或約4.50%，全部為(w/w)。但是，該纖維素穩定化添加劑的濃度應該不超過約5.00%(w/w)。亦考慮到由上述提及的最小濃度與最大濃度5.00%(w/w)所定義之任何範圍，包括或排除各別終點。例如，在本發明的某些具體實例中，該纖維素穩定化添加劑係以約1.00至約5.00%(w/w)呈現，或在約1.00至約5.00%(w/w)間。較佳濃度為約0.10%(w/w)。在本發明的某些具體實例中，該纖維素穩定化添加劑的最大濃度可係約4.50%，約4.00%，約3.50%，約3.00%，約2.50%，約2.00%，約1.5%，約1.00%或約0.50%，全部為(w/w)。亦考慮到由該纖維素穩定化添加劑之這些最大濃度與上述提到的該纖維素穩定化添加劑之最小濃度的組合所定義之任何範圍，包括或排除各別終點。例如，在本發明的某些具體實例中，該纖維素穩定化添加劑係約0.05至約1.00%(w/w)，或在約0.05至約1.00% (w/w)間。亦在全部上述範圍中考慮到包括各別的下終點，同時排除各別的上終點之相應範圍；和排除各別的下終點，同時包括各別的上終點之範圍。通常來說，以能防止在烹煮步驟期間不想要及無法控制的纖維素降解之此方式來選擇該纖維素穩定化添加劑的濃度。

在該烹煮步驟中所使用的鹼性溶液包括或包含鹼。該鹼較佳為氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉或其任何組合，較佳為氫氧化鈉。該鹼，特別是氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉或其任何組合之濃度係該棉花基原料的約1-約35% (w/w)或在約1-約35%(w/w)間。若該棉花基原料包含聚酯時，該鹼濃度約30% (w/w)特別有用。在本發明的某些具體實例中，該鹼濃度係至少約2%，至少約3%，至少約4%，至少約5%，至少約6%，至少約7%，至少約8%，至少約9%，至少約10%，至少約11%，至少約12%，至少約13%，至少約14%，至少約15%，至少約16%，至少約17%，至少約18%，至少約19%，至少約20%，至少約21%，至少約22%，至少約23%，至少約24%，至少約25%，至少約26%，至少約27%，至少約28%，至少約29%，至少約30%，至少約31%，至少約32%，至少約33%，或至少約34%，全部為(w/w)。但是，該鹼濃度應該不超過約35%(w/w)。亦考慮到由上述提及的最小濃度與最大濃度35%(w/w)所定義之任何範圍，包括或排除各別終點。例如，在本發明的某些具體實例中，該鹼濃度係約5%至約35%(w/w)，或在約5%至約35%(w/w)間。在本發明的某些具體實例中，最大鹼濃度可係約34%，約33%，約32%，約31%，約30%，29%，約28%，約27%，約26%，約25%，約24%，約23%，約22%，約21%，約20%，約19%，約18%，約17%或約16%，全部為(w/w)。亦考慮到由這些最大鹼濃度與上述提到的最小鹼濃度之組合所定義的任何範圍，包括或排除各別終點。例如，在本發明的某些具體實例中，該鹼濃度係約2%至約20%，約3%至約19%，或約4%至約18%，全部為(w/w)；或在約2%至約20%間，在約3%至約19%間，或在約4%至約18%間，全部為(w/w)；較佳的鹼係氫氧化鈉。亦在全部上述範圍中考慮到包括各別的下終點，同時排除各別的上終點之相應範圍；和排除各別的下終點，同時包括各別的上終點之範圍。

該鹼性溶液的pH範圍係約pH 7至約pH 14，或在約pH 7至約pH 14間。較佳的是，在該烹煮步驟中所使用的鹼性溶液之pH係至少約pH 9，更佳為至少約pH 10。任擇地，該鹼性溶液的pH可係至少約pH 7，至少約pH 8，至少約pH 11或至少約pH 12。在本發明的某些具體實例中，最大的pH值可係約pH 13，約pH 12，約pH 11，約pH 10，約pH 9，約pH 8或約pH 7。在本發明的上下文中，亦考慮到由上述提及的最小或最大pH值所定義之任何範圍，包括或排除各別終點。例如，在本發明的某些具體實例中，該鹼性溶液之pH範圍係約pH 9至約pH 13，或在約pH 9至約pH 13間，或該範圍係約pH 9至約pH 12，或在約pH 9至約pH 12間。亦在全部上述範圍中考慮到包括各別的下終點，同時排除各別的上終點之相應範圍；和排除各別的下終點，同時包括各別的上終點之範圍。

本發明的製漿方法係在初始氣體壓力約1巴(0.1百萬巴斯卡)至21巴(2.1百萬巴斯卡)下進行。特別是，該烹煮步驟係在初始氣體壓力約1巴(0.1百萬巴斯卡)至約2021巴(2.01百萬巴斯卡)下進行。在本發明的某些具體實例中，該初始氣體壓力係至少約1巴(0.1百萬巴斯卡)，至少約2巴(0.2百萬巴斯卡)，至少約3巴(0.3百萬巴斯卡)，至少約4巴(0.4百萬巴斯卡)，至少約5巴(0.5百萬巴斯卡)，至少約6巴(0.6百萬巴斯卡)，至少約7巴(0.7百萬巴斯卡)，至少約8巴(0.8百萬巴斯卡)，至少約9巴(0.9百萬巴斯卡)，至少約10巴(1.0百萬巴斯卡)，至少約11巴(1.1百萬巴斯卡)，至少約12巴(1.2百萬巴斯卡)，至少約13巴(1.3百萬巴斯卡)，至少約14巴(1.4百萬巴斯卡)，至少約15巴(1.5百萬巴斯卡)，至少約16巴(1.6百萬巴斯卡)，至少約17巴(1.7百萬巴斯卡)，至少約18巴(1.8百萬巴斯卡)，至少約19巴(1.9百萬巴斯卡)，至少約20巴(2.0百萬巴斯卡)或至少約21巴(2.1百萬巴斯卡)。該初始氣體壓力應該不超過約21巴(2.1百萬巴斯卡)。亦考慮到由上述提到的最小初始氣體壓力與最大初始氣體壓力所定義之全部範圍，包括或排除各別終點。例如，在本發明的某些具體實例中，該初始氣體壓力係約3巴(0.3百萬巴斯卡)至約21巴(2.1百萬巴斯卡)，或在約3巴(0.3百萬巴斯卡)至約21巴(2.1百萬巴斯卡)間。在本發明的某些具體實例中，該最大初始氣體壓力亦可低於約21巴(2.1百萬巴斯卡)，例如，約20巴(2.0百萬巴斯卡)，約19巴(1.9百萬巴斯卡)，約18巴(1.8百萬巴斯卡)，約17巴(1.7百萬巴斯卡)，約16巴(1.6百萬巴斯卡)，約15巴(1.5百萬巴斯卡)，約14巴(1.4百萬巴斯卡)，約13巴(1.3百萬巴斯卡)，約12巴(1.2百萬巴斯卡)，約11巴(1.1百萬巴斯卡)，約10巴(1.0百萬巴斯卡)，約9巴(0.9百萬巴斯卡)，或約8巴(0.8百萬巴斯卡)。亦考慮到由這些最大初始氣體壓力與上述提到的最小初始氣體壓力所定義之任何範圍。例如，在本發明的某些具體實例中，該初始氣體壓力係約2巴(0.2百萬巴斯卡)至約10巴(1.0百萬巴斯卡)，約3巴(0.3百萬巴斯卡)至約10巴(1.0百萬巴斯卡)，或約4巴(0.4百萬巴斯卡)至約10巴(1.0百萬巴斯卡)。較佳的是，該初始氣體壓力係約8巴(0.8百萬巴斯卡)。亦在全部上述範圍中考慮到包括各別的下終點，同時排除各別的上終點之相應範圍；和排除各別的下終點，同時包括各別的上終點之範圍。

本發明的氣體氧化劑係合適於漂白本發明之棉花基原料及增加該棉花基原料的ISO明亮度。再者，該氣體氧化劑係合適於促進纖維素纖維降解及控制溶解級紙漿的固有黏度。本發明的某些具體實例，該氣體氧化劑係分子氧(O₂ )。在本發明的其它具體實例中，該氣體氧化劑係包含或包括分子氧(O₂ )的氣體，諸如空氣。

熟悉人士將了解該烹煮步驟的反應溫度、該烹煮步驟的醞釀時間、在烹煮步驟中的鹼濃度及該氣體氧化劑在該烹煮步驟中之初始氣體壓力會影響例如所製造的溶解級紙漿之固有黏度。特別是，反應溫度愈高，醞釀時間愈長，鹼濃度愈高或氣體氧化劑的初始氣體壓力愈高，所製造的溶解級紙漿之固有黏度將愈低，其限制條件為全部其它各別參數保持固定。熟悉人士將了解一種參數增加，例如，溫度或反應時間增加，可伴隨著一或多種其它參數降低以進行平衡。例如，反應溫度增加可藉由附隨地降低鹼濃度來進行平衡，因此將所製造的溶解級紙漿之固有黏度保持在固定程度。

熟悉人士將了解如何修改本發明的不同參數，例如，該烹煮步驟的反應溫度、該烹煮步驟的醞釀時間、在該烹煮步驟中的鹼濃度及該烹煮步驟的初始氣體壓力，以達成想要的固有黏度，特別是，該固有黏度係在約200毫升/克至約1500毫升/克之範圍內。

熟悉人士將亦了解該棉花基原料的品質亦在所製造的溶解級紙漿之固有黏度上具有影響。可調整上述提到之烹煮步驟參數來調和所提供的棉花基原料而達成想要的固有黏度。例如，棉花基原料的雜質增加，諸如在棉花基原料中的合成纖維量增加可需要增加一或多種上述提到之參數，例如，鹼濃度，以達成所製造的溶解級紙漿之想要的固有黏度。

該纖維素穩定化添加劑之存在允許藉由調整一或多種上述提到的參數來調諧本發明之製漿方法，以便以靈活、同時可再現及可預測的方式達成具有想要的固有黏度之溶解級紙漿。溶解級紙漿

本發明的溶解級紙漿之特徵可為其高純度、其低半纖維素含量、其固有黏度、其高ISO明亮度、其優良的黏膠纖維過濾值(FV)、其對製造諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之任何一或多種的再生性纖維素模塑體之適應性；其低羰基、羧基或二者含量，即，其基本上無羰基、羧基或二者；其窄MWD、或包括其全部之其任何組合。

本發明之高純度溶解級紙漿意謂著本發明之溶解級紙漿大部分由純纖維素組成或基本上由其組成，及僅包括較少分量在本發明的上下文中視為雜質之其它分子。

特別是，本發明之高純度溶解級紙漿意謂著下列。本發明之溶解級紙漿具有低半纖維素含量，其係少於約20%，少於約19%，少於約18%，少於約17%，少於約16%，少於約15%，少於約14%，少於約13%，少於約12%，少於約11%，少於約10%，少於約9%，少於約8%，少於約7%，少於約6%，少於約5%，少於約4%，少於約3%，少於約2%或少於約1%，全部重量皆為每重量相對於該溶解級紙漿的總重量(w/w)。特別佳的是，該溶解級紙漿具有少於約10%，少於約9%，少於約8%，少於約7%，少於約6%，少於約5%，少於約4%，少於約3%，少於約2%或少於約1%的半纖維素，全部以w/w計。最佳的是，該溶解級紙漿具有少於約5%或少於約1%的半纖維素，全部以w/w計。措辭上不同，本發明之溶解級紙漿的纖維素含量較佳為大於約90%，大於約91%，大於約92%，大於約93%，大於約94%，大於約95%，大於約96%，大於約97%，大於約98%，大於約99%，全部重量皆為每重量相對於該溶解級紙漿的總重量(w/w)。特別佳的半纖維素含量或纖維素含量有特別合適於製造諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之任何一或多種的再生性纖維素模塑體之那些含量。通常來說，半纖維素含量愈低及纖維素含量愈高，該溶解級紙漿愈適合於製造再生性纖維素模塑體。

本發明的溶解級紙漿具有固有黏度係每克約200至約1900毫升(毫升/克)，或該固有黏度係在每克約200至約1900毫升(毫升/克)間。特別佳為該固有黏度係約200至約1500毫升/克，或在約200至約1500毫升/克間。該固有黏度範圍之特別佳的下終點係約300，約400，約500，約600，約700及約800，全部以毫升/克計。該固有黏度範圍之特別佳的上終點係約1900，約1800，約1700，約1600，約1500，約1400及，約1300，約1200及約1100，全部以毫升/克計。該固有黏度範圍之任何上述敘述的下或上終點可與任何其它範圍的終點結合。特別是，較佳範圍為約300-約1500(或在約300-約1500間)，約400-約1500(或在約400-約1500間)，約500-1500(或在約500-約1500間)，約200-約1400(或在約200-約1400間)，約200-約1300(或在約200-約1300間)，約200-約1200(或在約200-約120間)，約300-約1400(或在約300-約1400間)，約400-約1300(或在約400-約1300間)及約500-約1200(或在約500-約1200間)，全部以毫升/克計。亦在全部上述範圍中考慮到包括各別的下終點，同時排除各別的上終點之相應範圍；和排除各別的下終點，同時包括各別的上終點之範圍。特別佳的固有黏度範圍有特別合適於製造諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之任何一或多種的再生性纖維素模塑體之那些黏度範圍。典型來說，固有黏度低於約200毫升/克或大於約1500毫升/克不合適於製造諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之任何一或多種的再生性纖維素模塑體。

在本發明的上下文中，固有黏度亦稱為極限黏度數(LVN)或Staudinger指數，其係根據2004年6月15日第一版所建立的國際標準ISO 5351測量，以每克的毫升數(毫升/克)計，其由熟悉人士知曉及其全文以參考方式併入本文。簡單地說，國際標準ISO 5351詳細指明一種產生溶解級紙漿在稀二價銅-乙二胺(CED)溶液中的固有黏度之估計數值的方法。製備該固有紙漿的稀CED溶液及測量所製備的溶液從黏度計之流出時間。

本發明的溶解級紙漿具有ISO明亮度係至少約80%，至少約81%，至少約82%，至少約83%，至少約84%，至少約85%，至少約86%，至少約87%，至少約88%，至少約89%，至少約90%，至少約91%，至少約92%，至少約93%，至少約94%，至少約95%，至少約96%，至少約97%，至少約98%或至少約99%。特別佳的ISO明亮度為至少約85%，至少約90%或至少約95%。

在本發明的上下文中，ISO明亮度亦指為藍光反射係數，其係根據2009年1月10日第一版所建立的國際標準ISO 2470-1測量，其由熟悉人士知曉及以參考方式併入本文。在本發明的上下文中，用語”ISO”、”ISO明亮度”及”明亮度”可互換地使用。

本發明的溶解級紙漿具有黏膠纖維過濾值(FV)係至少約200，至少約250，至少約300，至少約350，至少約400或至少約450，至少約500，至少約550或至少約600。特別佳的是，該黏膠纖維過濾值係至少約300。該黏膠纖維過濾值(FV)典型不超過約700，約750或約800。

黏膠纖維過濾值(FV)係最常使用來決定溶解級紙漿的反應性之度量法。黏膠纖維過濾值(FV)愈高，溶解級紙漿的反應性愈高，特別是在萊賽爾纖維及黏膠纖維方法中。本發明之溶解級紙漿的特徵為具有高黏膠纖維過濾值，此提供該溶解級紙漿特別合適於萊賽爾纖維及黏膠纖維方法。用來製備測試黏膠纖維的方法、決定黏膠纖維過濾值的需求及測量其過濾性，即，決定黏膠纖維過濾值係描述在Hüpfl J及Zauner J，Prüfung von Chemiefaserzellstoffen an einer Viskose-Kleinstanlage，Das Papier，20，3，1966，125-132中，其由熟悉人士知曉及以參考方式併入本文。在本發明的上下文中，該黏膠纖維過濾值(FV)係根據上述參考(Hüpfl J，1966)決定。

本發明的溶解級紙漿具有窄MWD。窄的MWD趨向於在製造再生性纖維素模塑體時保證有益的均勻反應。例如，典型來說，MWD愈窄，所產生的再生性纖維素纖維愈強，其限制條件為全部其它條件保持固定。特別是，窄MWD的溶解級紙漿對將該溶解級紙漿使用在萊賽爾纖維及黏膠纖維方法中係有益。高及低分子量分量可能干擾萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維方法，及例如，可能產生具有較弱的纖維結構之最後產物。在本發明的上下文中，窄MWD意謂著該溶解級紙漿之大分量的纖維素位於窄的分子量範圍內。在本發明的上下文中，MWD係根據Schelosky N等人之Molmassenverteilung Cellulosischer Produkte mittels Größenausschlußchromatographie in DMAc/LiCl，Das Papier，12/99，728-738測量，其由熟悉人士知曉及以參考方式併入本文。MWD的寬度係就多分散性指數(PDI)來表示出。在本發明的觀念中，窄MWD意謂著PDI係低於約2.5，低於約2.2，低於約2.0，低於約1.8，低於約1.6，低於約1.4，或低於約1.2。熟悉人士將知曉PDI的最小可能下限為1.0，至少理論上。此係由於該PDI參數係如何計算出，如例如在上述Schelosky等人的公告中指示出。在本發明的某些具體實例中，該PDI之下限係約1.8，約1.6，約1.4或約1.2。在本發明的某些具體實例中，上述敘述的用語”低於約”亦可意謂著”約等於或低於約”。亦考慮到藉由結合上述提到的最大PDI值之一與上述提到的下限之一所定義的任何範圍作為本發明之部分，例如，範圍約1.2至約1.8。因此考慮到的任何範圍可包括或排除定義該範圍之終點(限制)。亦在全部上述範圍中考慮到包括各別的下終點，同時排除各別的上終點之相應範圍；和排除各別的下終點，同時包括各別的上終點之範圍。

本發明的溶解級紙漿之進一步特徵為低程度、缺乏或基本上缺乏干擾下游應用，諸如將本發明之溶解級紙漿使用來製備諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之任何一或多種的再生性纖維素模塑體之反應性化學基團。特別是，已經驚人地發現當與先述技藝之溶解級紙漿比較時，本發明的溶解級紙漿，及特別是，藉由本發明的製漿方法製造之溶解級紙漿具有或包括減少的羰基或羧基或二者含量，或係基本上無羰基或羧基或二者。在本發明的上下文中，低程度干擾下游應用之化學基團，特別是，低程度的羰基或羧基或二者意謂著該基團之程度係低於該基團約在從製漿木材，特別是硬木預水解牛皮紙漿製造的溶解級紙漿、從棉籽絨在烹煮步驟中沒有氣體氧化劑及纖維素穩定化添加劑存在下所製造的溶解級紙漿、或二者中之程度。具有低羰基或羧基或二者程度的溶解級紙漿之進一步具體實例係描述在下列文中。

在本發明的上下文中，羰基之存在係根據在Röhrling J等人之A Novel Method for the Determination of Carbonyl Groups in Cellulosics by Fluorescence Labeling. 1. Method Development, Biomacromolecules, 2002, 3, 959-968；Röhrling J等人之A Novel Method for the Determination of Carbonyl Groups in Cellulosics by Fluorescence Labeling. 2. Validation and Applications, Biomacromolecules, 2002, 3, 969-975；及Potthast A等人之A Novel Method for the Determination of Carbonyl Groups in Cellulosics by Fluorescence Labeling. 3. Monitoring Oxidative Processes, Biomacromolecules, 2003, 4, 743-749中所揭示出的方法測量，此全部已由熟悉人士知曉及以參考方式併入本文。在這些文件中所揭示及在本發明的上下文中所使用之方法係以使用咔唑-9-羧酸[2-(2-胺基氧基乙氧基)乙氧基]醯胺(CCOA)為主。因此，該方法為指為”CCOA方法”。

在本發明的上下文中，羧基之存在係根據在Bohrn R等人之The FDAM Method: Determination of Carbonyl Profiles in Cellulosic Materials by Combining Group-Selective Fluorescence Labeling with GPC, Biomacromolecules, 2006, 7, 1743-1750中所揭示出的方法測量，此已由熟悉人士知曉及以參考方式併入本文。在此文件中所揭示出的方法係使用9H-茀-2-基-重氮甲烷(FDAM)，因此指為”FDAM方法”。

在本發明的某些具體實例中，該溶解級紙漿，特別是藉由本發明之方法製造的溶解級紙漿包括低程度羰基、羧基或羰基與羧基。在本發明的某些具體實例中，包括低程度羰基、羧基或羰基與羧基意謂著該溶解級紙漿基本上無羰基、羧基或羰基與羧基。

在本發明的某些具體實例中，包括低程度羰基意謂著該溶解級紙漿，特別是藉由本發明之方法製造的溶解級紙漿包括羰基量係低於約1.00，約0.90，約0.80，約0.70，約0.60，約0.50，約0.40，約0.30或約0.20，全部以每克溶解級紙漿之羰基微莫耳數的單位(微莫耳/克)計。用語”低於約”亦可意謂著”約等於或低於約”。較佳的是，該溶解級紙漿包括羰基量低於約0.60，約0.50，約0.40，約0.30，或約0.20，全部以微莫耳/克計，更佳為低於約0.40微莫耳/克。

在本發明的某些具體實例中，包括低程度羧基意謂著該溶解級紙漿，特別是，藉由本發明之方法製造的溶解級紙漿包括羧基量低於約8.00，約7.00，約6.00，約5.00，約4.00，約3.50，約3.00，約2.50或約2.00，全部以每克溶解級紙漿的羧基微莫耳數之單位(微莫耳/克)計。用語”低於約”亦可意謂著”約等於或低於約”。較佳的是，該溶解級紙漿包括羧基量低於約4.00微莫耳/克。

羰基及羧基干擾該溶解級紙漿之上述指示出的下游應用，特別是萊賽爾纖維、黏膠纖維及莫代爾纖維方法，即，存在於該溶解級紙漿中的羰基及羧基會減低該溶解級紙漿在萊賽爾纖維、黏膠纖維及莫代爾纖維方法中之反應性。羰基及羧基干擾上述指示出的下游應用，例如，因為這些反應性基團在纖維素內構成化學反應性所在地，其可與包含於這些方法中的親核基物質反應而導致該纖維素聚合物降解性斷裂。此斷裂遺留下某些缺點。在所提供的加工條件設定下，此斷裂反應之發生會縮短存在於該溶解級紙漿中的纖維素聚合物之長度，因此減少其黏度。因為此斷裂程度主要依在該溶解級紙漿中的纖維素內之反應性基團量而定，因此大大地脫離實驗控制，因此此未經控制的斷裂會威脅到將該溶解級紙漿之黏度減低至低於保證下游製程，諸如形成再生性纖維素模塑體的萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維方法適合地作用所需要之最小固有黏度。此外，存在於溶解級紙漿中之羰基、羧基或二者促進不想要的褪色，特別是從此溶解級紙漿製得的任何再生性纖維素模塑體之黃化。

因此，將在該溶解級紙漿中之反應性化學基團諸如羰基、羧基或二者的量減低例如至基本上零，能有效地減低或移除無法控制的變數來源，否則其會威脅而妨礙該溶解級紙漿使用在下游製程中，諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維方法。同時，此減低而避免不想要的隨著時間褪色，否則其將威脅而降低不顧上述困難所形成的任何模塑體之價值。本發明的方法產生基本上無羰基、羧基或二者之溶解級紙漿，因此避免上述缺點，及提供相當適合於進一步加工成將滿足工業需要的標準外觀之再生性纖維素模塑體的溶解級紙漿。

在本發明的某些具體實例中，該溶解級紙漿可藉由本發明之方法獲得及其包括量低於約0.40微莫耳/克的羰基，包括量低於4.00微莫耳/克的羧基；具有固有黏度約200-約1500毫升/克；具有ISO明亮度至少約80%，較佳為至少約85%；具有黏膠纖維過濾值(FV)至少約200，較佳為至少約300；或其任何組合。在本發明的特別佳具體實例中，該溶解級紙漿可藉由本發明之方法獲得及其包括量低於約0.40微莫耳/克的羰基，包括量低於4.00微莫耳/克的羧基；具有固有黏度約200-約1500毫升/克；具有ISO明亮度至少約80%，較佳為至少約85%；及具有黏膠纖維過濾值(FV)至少約200，較佳為至少約300。再生性纖維素模塑體之製造方法

再生性纖維素模塑體之製造方法已經由熟悉人士知曉。例如，在EP 0356419 B1及EP 0584318 B1中揭示出萊賽爾纖維方法，特別是使用水性氧化胺，特別佳為4-甲基嗎福啉N-氧化物(NMMO)，此二篇其全文於此以參考方式併入本文。例如，在Götze，Chemiefasern nach dem Viskoseverfahren，1967中揭示出黏膠纖維方法，其全文以參考方式併入本文。例如，在專利AT 287905中揭示出莫代爾纖維方法，其全文以參考方式併入本文。實施例實施例1：在鹼性條件下，沒有氣體氧化劑之棉花製漿方法(參考)

實施例1提供作為參考實施例，其中該製漿係於沒有氣體氧化劑及纖維素穩定化添加劑存在下進行。在5升批次蒸煮器中，以未經化學處理、經梳理的皮棉纖維進行該製漿試驗。作為預處理，在切割工廠中切割纖維以產生長度3-6毫米的纖維。為了達成均勻的混合物，在將該反應混合物(包含纖維加上鹼性溶液)填入加壓容器(蒸煮器)中之前，於鹼性溶液中攪拌該纖維。在將該反應混合物充入蒸煮器後，加熱該反應混合物。在130℃下進行該試驗2.5小時。該烹煮液體由11%(w/w)NaOH在纖維素上的水溶液組成。

在烹煮後所獲得的紙漿具有明亮度80.2% ISO及固有黏度1560毫升/克。產率經計算係91.7%。實施例2：在鹼性條件下，於氣體氧化劑及纖維素穩定化添加劑存在下之棉花製漿方法

實施例2闡明在本發明的觀念中係棉花基原料之皮棉纖維的製漿，此係在鹼性條件下，於氧及硫酸鎂作為纖維素穩定化添加劑存在下，提供合適於下游使用的高品質溶解級紙漿，其係使用在諸如萊賽爾纖維、莫代爾纖維或黏膠纖維之任何一或多種的再生性纖維素模塑體之製造中作為開始材料。

在實施例2中所使用的皮棉纖維(開始材料)、烹煮參數及預處理係與實施例1相同。

此外，以0.1%(w/w)在纖維素上的濃度將硫酸鎂(MgSO₄ )加入至該烹煮液體。選擇氧作為氣體氧化劑。該蒸煮器係設定在8巴壓力下。

在烹煮後所獲得的紙漿具有明亮度91.0% ISO及固有黏度755毫升/克。產率經計算係91.7%。

實施例2與實施例1比較的結果顯示出明亮度龐大增加及固有黏度明顯減低而產率固定。固有黏度減低對下游應用特別有用，諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維方法。此例如在實施例6中闡明，其顯示出根據實施例2之方法製造的溶解級紙漿特別適合於黏膠纖維方法，因為其具有非常高的過濾值415(參見實施例6)。實施例3：於氣體氧化劑及纖維素穩定化添加劑存在下，棉織物之製漿方法

實施例3擴大在實施例2中所獲得的結果及闡明在根據本發明之製漿方法中，不僅皮棉纖維而且亦可使用棉織物作為該棉花基原料。在實施例3中所使用的烹煮參數、添加劑及預處理係與實施例2相同。以梭織棉織胚布(greige woven cotton fabric)進行該烹煮試驗。

在烹煮後所獲得的紙漿具有明亮度90.4% ISO及固有黏度715毫升/克，產率經計算係91.4%。

實施例3的結果與實施例2的結果一致，及闡明在本發明之方法中可使用寬範圍的棉花基原料以獲得合適於使用在諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之再生性纖維素模塑體的製造之高品質溶解級紙漿。實施例3的溶解級紙漿之ISO明亮度顯然超過在參考實施例(實施例1)中所獲得的ISO明亮度。ISO明亮度增加提供該溶解級紙漿特別合適於諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之任何一或多種的再生性纖維素模塑體之製造。再者，根據實施例3之方法製造的溶解級紙漿之固有黏度值實質上已經降低至低於1500毫升/克，因此特別適合於萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維方法。比較上，參考實施例(實施例1)的固有黏度係1560毫升/克。實施例4：於氣體氧化劑及纖維素穩定化添加劑存在下，棉花/聚酯織物的製漿方法

實施例4闡明不僅純棉花基原料而且大部分由棉花組成之棉花與諸如聚酯(PES)之其它合成纖維的摻合物亦合適於本發明之方法。在實施例4中所使用的烹煮參數、添加劑及預處理係與實施例3相同。以棉花/PES織物進行該烹煮試驗。原始織物的PES含量經測量係32.7%，與棉花含量67.3%相應。

在烹煮後所獲得的紙漿具有明亮度93.1% ISO及固有黏度740毫升/克，產率經計算係59.8%。

與實施例3比較，實施例4的結果甚至顯示出明亮度增加。當為了計算產率的目的而考慮PES含量時，全部纖維素產率皆與實施例3之結果吻合。驚人的是，在本發明之製漿方法中，包括甚至實質上量的合成纖維諸如PES之棉花基原料仍然可使用作為開始材料。此等摻合物仍然產生合適於下游使用之高品質溶解級紙漿，其可使用在諸如萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維之任何一或多種的再生性纖維素模塑體之製造中。事實上，從此摻合物獲得的溶解級紙漿之ISO明亮度及固有黏度，若甚至未較好的話，其絕對可與純棉花開始材料之ISO明亮度及固有黏度比較。因此，實施例4闡明本發明的製漿方法亦可應用至廣泛多種不同的開始材料，其係不同的棉花基原料，其可包括實質量的非纖維素組分。實施例5：沒有氣體氧化劑，接著隨後的氧漂白步驟之棉花纖維製漿方法

實施例5顯示出紙漿的隨後漂白不產生與本發明之製漿方法相同的結果。在實施例5中所使用的皮棉纖維、烹煮參數及預處理係與實施例1相同。該製漿方法的結果與實施例1之結果吻合。

在該製漿步驟後，進行嚴苛的氧漂白步驟。在實施例5中所使用之漂白條件係與實施例2的烹煮條件相同。

在漂白後所獲得之紙漿具有明亮度86.8% ISO及固有黏度1210毫升/克，漂白損失經計算係0.5%，導致產率係91.2%(製漿及漂白)。

與實施例2的結果比較，實施例5的結果顯示出較低的明亮度及產率值及較高的固有黏度值。特別是，在實施例5中所產生的溶解級紙漿具有黏度過濾值僅有50，其提供不合適於黏膠纖維方法的溶解級紙漿(參見實施例6)。實施例6：根據Hüpfl J(1966)，黏膠纖維之應用測試(黏膠纖維過濾值，FV)

黏膠纖維過濾值(FV)為決定溶解級紙漿在黏膠纖維方法中的反應性之重要參數，其係用於再生性纖維素之製造方法的實施例。根據Hüpfl J(1966)來決定從實施例1至5獲得的全部溶解級紙漿之黏膠纖維過濾器值(FV)，以研究所產生的溶解級紙漿在用來製造再生性纖維素模塑體的範例性下游方法，特別是黏膠纖維方法中之反應性。表1：從實施例1至5獲得的溶解級紙漿之黏膠纖維過濾器值(FV)

顯示在表1中的結果闡明根據本發明之製漿方法，使用鹼性條件，於氣體氧化劑及纖維素穩定化添加劑存在下(實施例2、3及4)，製造出對製造諸如黏膠纖維之再生性纖維素模塑體具有優秀反應性的溶解級紙漿。在烹煮步驟中缺乏氣體氧化劑及纖維素穩定化添加劑，所產生的溶解級紙漿之黏膠纖維過濾器值(FV)明顯較低，此指示出在黏膠纖維方法中較低的反應性。特別是，實施例5之溶解級紙漿雖然具有固有黏度1210毫升/克及ISO明亮度86.8%，其亦具有過濾值僅有50，此意謂著該溶解級紙漿基本上不合適於黏膠纖維方法。可獲得用於其它再生性纖維素模塑體(例如，萊賽爾纖維)之應用測試的全部結果與顯示在實施例6中的結果吻合。實施例7：從本發明的溶解級紙漿製造萊賽爾纖維

實施例7顯示出本發明之溶解級紙漿特別適合於製造萊賽爾纖維。讓如在上述實施例1及2中所描述的皮棉纖維接受於150℃下的烹煮試驗1.5小時。該烹煮液體由15%(w/w)NaOH在纖維素上的水溶液組成。將硫酸鎂(Mg(SO₄ ))加入至該烹煮液體至濃度0.1 %，以纖維素為基準。選擇氧作為氣體氧化劑及在初始氣體壓力6巴下將其加入至蒸煮器。

在烹煮後所獲得的紙漿具有明亮度91.4% ISO及固有黏度436毫升/克；產率經計算係90.3 %。

從本發明之紙漿開始，製造出1.3分德士具有韌性40.0厘牛頓/德士及延伸度9.3%之萊賽爾纖維。1德士與1克/1000公尺相應。實施例8：羰基及羧基含量之測量

已經驚人地由發明家發現，本發明之溶解級紙漿具有低程度的羰基、羧基或羰基與羧基。實施例8顯示出未經處理的皮棉纖維(樣品1)、本發明之溶解級紙漿(樣品2)與先述技藝的參考實施例，換句話說，衍生自製漿木材的紙漿之參考硬木預水解牛皮紙漿(樣品3)、及揭示在Röhrling J等人之A Novel Method for the Determination of Carbonyl Groups in Cellulosics by Fluorescence Labeling. 2. Validation and Applications, Biomacromolecules, 2002，3，969-975，表1中的參考棉籽絨紙漿(樣品4)之羰基及羧基量的比較。

根據CCOA方法測量羰基量，根據FDAM方法測量羧基量。

如在表2中指示出，本發明之溶解級紙漿(樣品2)具有特別低的羰基量，其係使用來決定羰基量的CCOA方法之約偵測極限。特別是，該羰基量明顯低於在亦從棉花基原料，換句話說，棉籽絨製造的參考紙漿(樣品4)中之羰基量。再者，在本發明的溶解級紙漿中之羰基量亦激烈地低於在參考硬木預水解牛皮紙漿中的羰基量。此外，本發明之溶解級紙漿的羧基量亦激烈地低於在參考硬木預水解牛皮紙漿中之羧基量。在此上下文中，必需謹記於心的是，最大的溶解級紙漿分量仍然從製漿木材製造，其如由樣品3指示出具有高羧基量。表2：羰基及羧基量

如可從上述看見，如與未由本發明之方法製造的習知溶解級紙漿比較，本發明之方法產生具有大大減低羰基及羧基量的優點之溶解級紙漿。

無

Claims

一種用來製造溶解級紙漿之棉花基原料的製漿方法，該方法其步驟包括： a.在加壓容器中，以鹼性溶液與氣體氧化劑之組合醞釀該棉花基原料： i.在溫度約90-約185℃下； ii.醞釀時間約45-約270分鐘； iii.於纖維素穩定化添加劑存在下； iv.在鹼濃度係該棉花基原料的約1-約35%(w/w)下；及 v.於初始氣體壓力約1-約21巴(約0.1百萬巴斯卡-約2.1百萬巴斯卡)下；及 b.洗滌所產生的紙漿。
如請求項1之方法，其中該鹼性溶液係氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉或其組合之溶液，較佳為氫氧化鈉。
如請求項1或2之方法，其中該氣體氧化劑係或包含氧(O₂ )。
如請求項1-3之任一項的方法，其中該纖維素穩定化添加劑係鎂鹽，較佳為硫酸鎂。
如請求項1-3之任一項的方法，其中該纖維素穩定化添加劑係過渡金屬螯合劑，較佳為EDTA、DTPA、NTA，DTPMPA或其任何組合。
如請求項1-5之任一項的方法，其中該纖維素穩定化添加劑之濃度係該棉花基原料的約0.01-約5.00%(w/w)。
如請求項1-6之任一項的方法，其中處在該步驟(a)之前係一機械碎裂該棉花基原料的步驟。
如請求項1-7之任一項的方法，其中該棉花基原料係消費前或後材料。
如請求項1-8之任一項的方法，其中該溫度係約100-約150℃，該醞釀時間係約90-約150分鐘，該鹼濃度係該棉花基原料的約4-約20%(w/w)，該初始氣體壓力係約2-約10巴(約0.2百萬巴斯卡-約1.0百萬巴斯卡)，該纖維素穩定化添加劑的濃度係該棉花基原料之約0.05-約2.00%(w/w)或其任何組合。
如請求項1-9之任一項的方法，其中該鹼濃度係足以獲得pH至少約pH 9。
一種可藉由棉花基原料之製漿獲得的溶解級紙漿，其中該溶解級紙漿包括低程度的羰基、羧基或羰基與羧基。
如請求項11之溶解級紙漿，其中該溶解級紙漿可藉由如請求項1-10之任一項的方法獲得。
如請求項11或12之溶解級紙漿，其中該溶解級紙漿具有固有黏度約200-約1500毫升/克；ISO明亮度至少約80%，較佳為至少約85%；黏膠纖維過濾值(FV)至少約200，較佳為至少約300；或其任何組合。
一種如請求項11-13之任一項的溶解級紙漿之用途，其係使用來製造再生性纖維素模塑體。
如請求項14之用途，其中該再生性纖維素模塑體係萊賽爾纖維、莫代爾纖維或黏膠纖維。
一種製造萊賽爾纖維的方法，其包含使用如請求項11-13之任一項的溶解級紙漿作為開始材料。
一種製造黏膠纖維的方法，其包含使用如請求項11-13之任一項的溶解級紙漿作為開始材料。
一種製造莫代爾纖維的方法，其包含使用如請求項11-13之任一項的溶解級紙漿作為開始材料。
一種再生性纖維素模塑體，其可從如請求項11-13之任一項的溶解級紙漿獲得。
如請求項19之再生性纖維素模塑體，其中該再生性纖維素模塑體係萊賽爾纖維、黏膠纖維或莫代爾纖維。