TW201938858A

TW201938858A - 原纖化趨向被提昇的萊纖纖維

Info

Publication number: TW201938858A
Application number: TW108107358A
Authority: TW
Inventors: 馬汀納歐皮特奈克; 維麗娜西爾伯曼
Original assignee: 奧地利商藍晶股份公司
Priority date: 2018-03-06
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2019-10-01
Also published as: WO2019170732A1; TWI767110B; EP3762536A1; EP3536851A1; US20210010163A1; EP3762536B1

Abstract

本發明提供一種原纖化趨向被提昇的萊纖纖維，其根據ISO 5267-1：1999獲得50° SR值需要短於80分鐘的時間，而於該50° SR值的工作容量[cN/tex*%]的降低量小於50%，以及該萊纖纖維的製造方法及包含該萊纖纖維的產物。

Description

原纖化趨向被提昇的萊纖纖維

本發明關於一種原纖化趨向被提昇的萊纖纖維、該萊纖纖維的製造方法及包含該萊纖纖維的產物。

各種類型的纖維係用於製造諸如濕紙巾和薄綢的產品。通常，此纖維確實顯示高度的原纖化以便能夠吸收其他材料(舉例來說在使用期間或提供功能化濕紙巾)。於此領域中使用的纖維之一實例係以纖維素為主的纖維。舉例來說，於含木漿的摻混物中使用於專業人員熟知的精研機中碾磨之所謂濕式成網製程中的原纖化再生纖維素纖維。來自此製程的產物可用於許多應用 - 例如用於清潔和擦拭的濕紙巾及薄綢和科技應用。該原纖化纖維產生用於清潔目的之提高的穩定性和改善的吸收量以及降低的透氣性和孔隙率。

US 8187422描述一種與原纖化萊纖 - 微纖維和紙漿的摻混物以優化最終濕紙巾產品的清潔性能，導致提高的不透明度和孔隙率以及增進的最終產物柔軟度。於該專利中，表明萊纖纖維可使用圓盤精研機或類似裝置於具有低固含量的水性介質中原纖化。通常對此纖維採用化學預處理以使纖維原纖化而不進行任何化學預處理會消耗大量的能量及時間。US 8187422揭示加工已經原纖化的纖維(從外部供應商獲得)以製造含有25至75%這些原纖化纖維的拋棄式濕紙巾。

US 6042769顯示增強原纖化趨向的化學處理的實例。其揭示將DP (聚合度)降低200單位的化學處理，從而使原纖化趨向提高。此該專利中提到的化學處理是指使用漂白劑例如次氯酸鈉或礦物酸例如鹽酸、硫酸或硝酸。到目前為止，此程序的商業化並未成功。

US 9222222揭示萊纖纖維及低DP或標準DP纖維素木漿纖維的混合物，其CSF (加拿大標準游離度)為250ml或更低，即使在乾燥後還是保持住CSF值。木漿纖維佔該混合物中纖維總重量的10至75%。該低DP木漿含有較高量的半纖維素(hemicellulose)，但是僅以低DP木漿的形態加於該混合物而未提及半纖維素含量的任何相關性。

根據TAPPI標準T227 om-94，使用CSF方法(加拿大游離度標準)測量該原纖化趨向。US 2015//0184338 A1揭示包含牛皮紙漿的組合物。這些被描述為具有低半纖維素含量。舉例來說，使用漂白劑及/或酸對紙漿進行化學預處理。WO 99/47733描述萊纖纖維及其製備組合物。WO2011/ 079331 A1、WO 01/81664 A1、WO 2014/161018 A1及WO 2016/1977156 A1揭示關於纖維素纖維及可用於製備此纖維的組合物的技術背景資料。

WO 2016065377描述一種濕紙巾，其含有5至20重量%藉由礦物酸進行化學處理製造而成的快速原纖化萊纖纖維。此纖維的特徵為非常快速的原纖化。在精研期間，此快速原纖化並不總是可行。儘管標準的萊纖纖維趨向於原纖化太慢，但是此纖維原纖化速度太快。此外，必須考慮到化學處理引發的原纖化對纖維性質具有不利影響。US 6706237揭示從富含半纖維素的木漿獲得的熔噴纖維(meltblown fiber)顯示出原纖化趨向降低。US 8420004揭示用於製造非織造織物的熔噴纖維之另一個實例。

Zhang等人(Polymer Engineering and Science, 2007, 47, 702-706)描述具有較高半纖維素含量的纖維。作者假定該纖維趨向於顯示出增強的纖維抗原纖化能力、較低的結晶度及較好的可染性。他們還假設拉伸強度僅稍微降低，並且紡絲原液(spinning dope)中較高的半纖維素濃度可使纖維性能進一步提高。Zhang等人(Journal of Applied Polymer Science, 2008, 107, 636-641)、Zhang等人(Polymer Materials Science and Engineering, 2008, 24, 11, 99-102)揭示與Zhang (Polymer Engineering and Science, 2007, 47, 702-706)相同的圖，而Zhang等人(China Synthetic Fiber Industry, 2008, 31, 2, 24-27)描述較好的機械性能。同一作者在Journal of Applied Science, 2009, 113, 150-156中假設同樣的理論。
本發明的目的

有鑑於對於以適用於濕紙巾及薄綢等產品的纖維素原料為主的纖維的需求日益增加，所以期望如WO 2016065377及US 6042769所述於標準萊纖纖維與快速原纖化纖維之間得到原纖化纖維趨向的良好平衡之纖維。同時，若可避免先前技藝所揭示為了達成所需的原纖化趨向而必要的化學預處理將會是有益的，因為這些將增加最終產物的成本並且降低機械性能，所以獲得的纖維並不總是適合所有期望的應用。因此，發明人的任務在於提供可以成本有效的方式原纖化，同時保持其大部分工作容量以獲得濕紙巾的良好機械性能之纖維。此外，在精研製程的期間有些具體實例需要良好平衡的原纖化力學。於許多非織造應用中，需要具有良好纖維性質的快速原纖化纖維，因為其使得該纖維的加工更容易並且導致濕紙巾得到改善的強度和孔隙率性質。

因此，發明人提供如申請專利範圍第1項所界定的纖維、如申請專利範圍第11項所述的纖維製造方法以及如申請專利範圍第16項所界定的含有該纖維的產物以及如申請專利範圍第8項所界定的用途。較佳的具體實例係描述於各個從屬申請專利範圍以及說明書中。

特別地，本發明提供以下具體實例，其係進一步解釋並且舉例說明於下。
1.) 一種未經化學處理的原纖化趨向被提升之萊纖纖維，其根據ISO 5267-1：1999獲得50° SR值需要短於80分鐘的時間，而於該50° SR值的工作容量[cN/tex*%]的降低量小於50%。
2.) 如具體實例1之萊纖纖維，其中獲得該50° SR值需要的時間短於60分鐘但是長於40分鐘。
3.) 如具體實例1及/或2之萊纖纖維，其中該工作容量的降低量小於40%，較佳為小於30%。
4.) 如具體實例1至3中任一項之萊纖纖維，其具有9 dtex或更小的纖度，例如6 dtex或更小，較佳為3 dtex或更小。
5.) 如具體實例1至4中任一項之萊纖纖維，其係由具有7重量%或更高而且25重量%或更低的半纖維素含量之木漿製造而成。
6.) 如具體實例5之萊纖纖維，其中該半纖維素包含125：1至1：3的C5/木聚糖(xylan)對C6/甘露聚糖(mannan)比率，較佳為25：1至1：2。
7.) 如具體實例5或6中任一項之萊纖纖維，其中該木漿包含5重量%或更高的木聚糖，較佳為8重量%或更高，更佳為10重量%或更高及/或3重量%或更高的甘露聚糖，較佳為5重量%或更高的甘露聚糖，及/或1重量%或更低的甘露聚糖。
8.) 一種製造如具體實例1至7中任一項之纖維的木漿之用途，其中該木漿具有7重量%或更高而且25重量%或更低的半纖維素含量。
9.) 如具體實例8之用途，其中該半纖維素包含125：1至1：3的C5/木聚糖對C6/甘露聚糖比率，較佳為25：1至1：2。
10.) 如具體實例8或9中任一項之用途，其中該木漿包含5重量%或更高的木聚糖，較佳為8重量%或更高，更佳為10重量%或更高及/或3重量%或更高的甘露聚糖，較佳為5重量%或更高的甘露聚糖，及/或1重量%或更低的甘露聚糖。
11.) 一種製造如具體實例1至7中任一項之萊纖纖維之方法，其利用直接溶解製程(direct dissolution process)。
12.) 如具體實例11之製造萊纖纖維之方法，其利用氧化胺製程(amine oxide process)，其中該氧化胺的水溶液及該木漿形成纖維素懸浮物及可成形溶液(shapeable solution)，該可成形溶液經過清洗及預處理步驟之後於獲取該萊纖纖維的回轉沉降槽(spin bath)中成形並且凝聚。
13.) 如具體實例12之製造萊纖纖維之方法，其利用水性三級氧化胺，較佳為水性NMMO。
14.) 如具體實例11至13中任一項之製造萊纖纖維之方法，其中該紡絲溶液含有具以所含的纖維素及半纖維素的總重量為基準計高於10重量%的半纖維素含量之木漿。
15.) 如前述具體實例中任一項之萊纖纖維、用途或方法，其中該木漿具有300至440 ml/g的掃描黏度(scan viscosity)。
16.) 一種產物，其包含如具體實例1至7或15中任一項之萊纖纖維或如具體實例11至15中任一項所製造之纖維。
17.) 如具體實例16之產物，其中該產物係非織造織物。
18.) 如具體實例16及/或17之產物，其係選自薄綢及濕紙巾。
19.) 如具體實例16之產物，其中該產物係特種紙。
20.) 如具體實例19之產物，其中該特種紙係濾紙。

如申請專利範圍第1項所界定的，根據本發明的纖維係不需要化學預處理的原纖化趨向被提升的萊纖纖維。此化學預處理步驟係舉例來說明如AT 515693 B1所述。

該萊纖製程於此技藝中眾所周知並且關於纖維素木漿或其他以纖維素為主的原料於極性溶劑(舉例來說N-甲基嗎啉N-氧化物[NMMO，NMO]或離子液體)中的直接溶解製程。在商業上，該技術用於製造一系列纖維素短纖維(在市場上可自Lenzing AG，Lenzing，Austria以註冊商標TENCEL®或TENCEL™購得)，其廣泛用於紡織和非織造工業。其他來自萊纖技術的纖維素體也已經有人製造出來。

根據此方法，以所謂的乾濕紡絲製程藉由成形機具擠出該纖維素的溶液，並且將該模塑溶液引導舉例來說經過空氣間隙進入沉澱浴，在那裡藉由該纖維素的沉澱獲得模塑體。經過進一步的處理步驟之後，清洗模製品並且視需要地乾燥。

此萊纖纖維於此技藝中眾所周知，而且其一般製造方法係舉例來說揭示於US 4,246,221而且其分析於BISFA (國際人造纖維標準化局)的出版品“Terminology of Man-Made Fibres ”, 2009年版中。在此以引用的方式將這兩篇參考文獻併入本文中。

本文使用的措辭萊纖纖維界定了由此製程獲得的纖維，因為已經發現到根據本發明的纖維與舉例來說從熔噴製程獲得的纖維不同，即使利用於纖維素木漿或其他以纖維素為主的原料於極性溶劑(舉例來說N-甲基嗎啉N-氧化物[NMMO，NMO]或離子液體)中的直接溶解製程來製造起始材料也是如此。

本文所用的術語半纖維素是指該領域之習知技藝者已知的材料，其存在於木材及其他纖維素原料中，例如一年生植物，亦即通常從中獲取纖維素的原料。半纖維素係以由戊糖及/或己糖(C5及/或C6-糖單元)構成的分支短鏈多醣類的形態存在於木材及其他植物中。主要構建單元係甘露糖、木糖、葡萄糖、鼠李糖及半乳糖。多醣類的骨幹可由唯一單元(例如木聚醣)或二或更多單元(例如甘露聚醣)組成。側鏈由阿拉伯糖基、乙醯基、半乳糖基及O-乙醯基以及4-O-甲基葡醣醛酸基組成。精確的半纖維素結構於木材物種內有顯著變化。由於存有側鏈，半纖維素顯示出比纖維素低許多的結晶度。眾所周知的是甘露聚醣主要與纖維素結合而且木聚醣與木質素結合。總之，半纖維素影響纖維素-木質素聚集體的親水性、可接近性及降解性質。於木材及木漿的加工期間，側鏈被裂解並且使聚合度降低。該領域之習知技藝者已知的並且如本文所用的措辭半纖維素包含天然狀態的半纖維素、藉由普通加工降解的半纖維素及藉由特殊製程步驟(例如衍生化)化學改質的半纖維素以及短鏈纖維素及其他聚合度(DP)高達500的短鏈多醣。

較佳用於本發明的木漿如本文所述確實顯示出高含量的半纖維素。與用於製備標準萊纖纖維的標準低半纖維素含量木漿相比，根據本發明使用的較佳木漿確實也顯示出其他差異，這些差異概述如下。

與標準木漿相比，本文所用的木漿顯示出更蓬鬆的外觀，其於研磨之後(在製備用於形成萊纖製程的紡絲溶液的起始材料期間)在高比例的較大顆粒存在下產生。結果，總體密度比具有低半纖維素含量的標準木漿更低許多。此低總體密度需要順應劑量參數(例如來自至少二存儲裝置的劑量)。此外，根據本發明使用的木漿更難以用NMMO浸漬。這可藉由根據Cobb推估法評估浸漬性質看出。儘管標準木漿的Cobb值通常大於2.8 g/g (根據DIN EN ISO 535，順應使用78% NMMO水溶液於75°C下加上2分鐘的浸漬時間而測定)，但是本發明所用的木漿確實顯示出約2.3 g/g的Cobb值。這需要於紡絲溶液製備期間進行調整，例如增長的溶解時間(例如WO 9428214及WO 9633934中解釋的)及/或溫度及/或於溶解期間增加的灼傷(例如WO 9633221、WO 9805702及WO 9428217)。這確保了紡絲溶液的製備，使得本文所述的木漿能用於標準萊纖紡絲製程。

於本發明之一較佳具體實例中，如本文所述之用於製備萊纖產物，較佳為纖維，的木漿之掃描黏度係於300至440 ml/g，尤其是320至420 ml/g，更佳為320至400 ml/g的範圍中。該掃描黏度係根據SCAN-CM 15：99於銅乙二胺溶液(cupriethylenediamine solution)中測定，該方法係該領域之習知技藝者已知並且可於市售可得的裝置上進行，例如可自psl-rheotek購得的裝置Auto PulpIVA PSLRheotek。該掃描黏度係影響特別是該木漿加工以製備紡絲溶液的重要參數。即使二木漿似乎與該萊纖製程的原料有很大的相似性，但是不同的掃描黏度將導致加工期間完全不同的表現。於像該萊纖製程這樣的直接溶劑紡絲製程中，該木漿依原樣溶解於NMMO。與黏液絲製程相比，不存在熟成步驟，其中該纖維素的聚合度根據該製程的需要進行調整。因此，該原料木漿的黏度規格通常係於小範圍內。否則，可能會出現生產期間的問題。根據本發明，已發現若該木漿黏度如上所界定是有益的。較低的黏度會折損該萊纖產物的機械性質。特別是較高的黏度可能導致該紡絲原液的黏度較高，因此紡絲速度較慢。隨著較慢的紡絲速度，將獲得較低的拉伸比(draw ratio)，這顯著改變了該纖維結構及其性質 (Carbohydrate Polymers 2018, 181, 893-901; Structural analysis of Ioncell-F fibres from birch wood, Shirin Asaadia; Michael Hummel; Patrik Ahvenainen; Marta Gubitosic; Ulf Olsson, Herbert Sixta)。這將需要製程調整，並將導致設備產能的下降。採用具有此處界定的黏度的木漿可實現高品質產物的平滑加工及生產。

如本文所用，該措辭萊纖製程及萊纖技術關於纖維素木漿或其他以纖維素為主的原料於極性溶劑(舉例來說N-甲基嗎啉N-氧化物[NMMO、NMO]或離子液體)中的直接溶解製程。該技術用於製造一系列纖維素短纖維(在市場上可自Lenzing AG，Lenzing，Austria以註冊商標TENCEL®或TENCEL™購得)，其廣泛用於紡織和非織造工業。其他來自萊纖技術的纖維素體也已經有人製造出來。根據此方法，通常以所謂的乾濕紡絲製程藉由成形機具擠出該纖維素的溶液，並且將該模塑溶液引導舉例來說經過空氣間隙進入沉澱浴，在那裡藉由該纖維素的沉澱獲得模塑體。經過進一步的處理步驟之後，清洗模製品並且視需要地乾燥。用於製造萊纖纖維的製程係描述於例如US 4,246,221、WO 93/19230、WO 95/ 02082或WO 97/38153中。直到本案討論與先前技藝相關的缺點及本文所揭示並請求的新穎產物之獨特性質為止，在使用實驗室裝備(特別是於先前技藝中)或(半工業)試驗設備及商業纖維紡紗單元的上下文中，本發明應理解為與較大規模的設備/單元有關連，關於其各自的生產能力可以考慮如下：
半工業試驗設備約1 kt/a
工業設備＞30 kt/a

上述任務藉由原纖化趨向被提昇的萊纖纖維來解決，該萊纖纖維在未經任何化學預處理的情況下製造而成。該化學預處理步驟一方面削弱了該纖維性質(工作容量)，另一方面增加了該纖維製造的成本。此外，根據本發明的纖維顯示標準萊纖纖維與藉由額外化學預處理獲得的快速原纖化纖維之間的良好平衡的原纖化力學。

因此，根據本發明的萊纖纖維避免了在達成快速原纖化的同時進行化學預處理的需要。

標準萊纖纖維目前由具有高α-纖維素含量及低非纖維素含量的高品質木漿，例如半纖維素，以工業方式生產。市售可得的萊纖纖維例如由Lenzing AG生產的TENCEL™纖維，對於非織造物及紡織品應用顯示出優異的纖維性質。

如上面提到的專利中所提到的，若需要高原纖化趨向，則使用例如礦物酸或漂白劑對這些萊纖纖維進行化學預處理。藉由此化學處理使該纖維性質急遽減弱並且使該工作容量降低。

本發明藉由提供本文所述的萊纖纖維克服現有技術的缺點。

較佳地，這些由半纖維素含量為至少7重量%的富含半纖維素的木漿製成。與上面討論的先前技藝的揭示內容相反，令人驚訝的是，對於根據本文提供的定義的萊纖纖維，此高半纖維素含量產生提昇的原纖化趨向，同時對該纖維的機械性質僅具有微小影響。同時，此提昇的原纖化趨向不需要先前技藝中認為必要的化學處理。因此，與標準萊纖纖維相比，本發明令人驚訝地達成如上所述的任務，同時使用具有更高半纖維素含量的以纖維素為主的原料。由於本發明不需要使用化學預處理來達成所需的原纖化，因此可以克服與先前技藝相關的機械纖維性質的降低。

如上所述，Zhang等人(Polym. Engin. Sci., 2007, 47, 702-706)描述具有較高半纖維素含量的纖維。作者假定接收到的纖維趨向於顯示出增強的纖維抗原纖化能力。

根據ISO 5267-1：1999 - 排水測定 - 第1部分：Schopper-Riegler (SR)方法分析該纖維的原纖化趨向。該SR方法提供經稀釋的纖維素纖維懸浮液的排水速度等級。令人驚訝的是，本發明提供具有完全不同性質的纖維，因為較高的半纖維素含量使得原纖化趨向急遽提昇。對這些對比結果的一種可能解釋可能是，根據本發明的纖維是使用大規模生產設備所製造的纖維，而Zhang等人的論文所述的纖維是用無法以工業品質(舉例來說，拉伸比、生產速度及後處理不能反映放大的品質)製造萊纖纖維的實驗室設備製造的。因此，與於反應市場應用的纖度下生產規模製造的纖維相比，未經充分拉伸及充分後處理製成的纖維顯示出不同的結構及性質。

根據本發明的纖維係靠半工業試驗設備(約1 kt/a)及該纖維的類完整工業後處理製造。從此製造單元到工業單元(＞ 30 kt/a)的直接放大是可行且可靠的。

該半纖維素含量可根據此技藝已知的程序進行調整。該半纖維素可為源自獲得木漿的木材的半纖維素，但是也可根據其他來源所需的纖維性質將個別半纖維素添加到具有低原始半纖維素含量的高純度纖維素中。也可採用個別半纖維素的添加來調節該半纖維素含量的組成，舉例來說以調節該己糖對戊糖比率。

能夠製備根據本發明的纖維的木漿較佳顯示125：1至1：3，較佳為25： 1至1：2的C5/聚醣對C6/甘露聚醣比率。該半纖維素含量可為7重量%或更高，較佳為10重量%或更高，更佳為14重量%或更高，而且於具體實例中為至多25重量%或甚至30重量%。於具體實例中，與前述半纖維素含量聯合或獨自地，該木聚醣含量為5重量%或更高，例如8重量%或更高，而且於具體實例中為10重量%或更高。於具體實例中，無論是單獨或與上述半纖維素及/或木聚醣含量聯合，該甘露聚醣含量為3重量%或更高，例如5重量%或更高。於其他具體實例中，該甘露聚醣含量，較佳為與如上界定的高木聚醣含量聯合，可為1重量%或更低，例如0.2重量%或0.1重量%或更低。

如上所述，與標準萊纖纖維相比，本發明纖維中的半纖維素含量一般而言較高。合適的含量為5重量%或更高而且至多30重量%。較佳地，根據本發明的纖維顯示C5/木聚醣對C6/甘露聚醣比率為125：1至1：3，較佳為於25：1至1：2範圍中。關於該木聚醣及/或甘露聚醣含量，上述關於木漿描述的具體實例也適用於該纖維本身。

根據本發明的纖維通常具有9 dtex或更小的纖度，例如3.3 dtex或更小，例如2.2 dtex，這取決於所欲的應用。若該纖維預定用於非織造應用，則1.3或更高的纖度例如1.7 dtex通常是合適的。然而，本發明也涵蓋具有更低許多的纖度的纖維，纖度的合適下限為0.5 dtex或更高，例如0.8 dtex或更高，而且於具體實例中為1.3 dtex或更高。此處揭示的這些上限值及下限值界定了0.5至9 dtex的範圍，而且包括藉由將任何一個上限值與任何一個下限值組合而形成的所有其他範圍。

根據本發明的纖維可根據該領域之習知技藝者已知的標準萊纖製程，利用採用纖維素溶液的萊纖技術及採用沉澱浴的紡絲製程來製備。此外，所使用的纖維不需要任何已知的化學預處理來提昇原纖化趨向，由於本發明在不需此處理的情況下即達成所需程度的原纖化，這通常使DP降低數百單位。

根據本發明的纖維可用於各種應用，例如非織造織物的製造。產物的實例包括薄綢、濕紙巾及藉由濕式成網及/或氣流成網技術製造的特種紙(例如濾紙用途)。根據本發明的纖維可用作所需產物的唯一纖維或其可與其他類型的纖維混合。混合比可取決於所需的最終用途。若需要舉例來說具有提昇機械性質的濕紙巾，則相對於根據先前技藝的其他高原纖化纖維，根據本發明的纖維可存有更高的量，以確保所需的機械性質，而於其他應用中，相對較低量的本發明纖維可能就足夠了。

就本申請提及的參數而言，例如結晶度、掃描粘度等等，應理解的是如本文於說明書的一般部分概述及/或如以下實施例中概述的那樣確定其相同。在這方面，應理解的是本文關於纖維界定的參數值及範圍是指用衍生自木漿並且僅含有通常添加到紡絲原液的添加物(例如加工助劑)以及其他添加物(例如消光劑(TiO₂ ，其添加量通常為0.75重量%)，總量至多為1重量% (以纖維重量為基準計)之纖維來測定的性質。本文報導的獨特又特殊的性質係纖維本身的性質，而不是藉由添加特定添加物及/或後紡絲處理(例如原纖化改善處理等等)獲得的性質。

然而，普通熟悉此技藝者清楚的是，本文所揭示並請求的纖維可包含常用量的添加物，例如無機填料等等，只要這些添加物的存在對紡絲原液製備及紡絲操作沒有不利影響。此添加物的類型以及各自的添加量係該領域之習知技藝者已知的。

實施例：

實施例 1 ：原纖化力學的比較
比較3種不同的纖維類型：
標準的1.7 dtex/4 mm萊纖纖維在市面上可以商品名TENCEL™纖維自Lenzing AG (“萊纖標準”)購得。
如WO 2016065377所述般製造經受化學預處理(“萊纖化學原纖化”)的萊纖纖維。用於室溫下液比1：10的稀硫酸浸漬具有1.7 dtex的單一纖度的纖維絲束，然後擠壓到約200%的水分。於蒸汽鍋中對纖維絲束進行約10分鐘的後處理以便能在壓力之下施加水蒸氣。將纖維束無酸清洗，施加柔軟加工劑並且乾燥該纖維。將乾燥的纖維絲束切成4 mm的短纖維，其後以1.7 dtex/4 mm“萊纖化學纖維化”纖維結束。
“萊纖被提升的原纖化”纖維係由富含半纖維素的木漿製成，半纖維素含量＞10% (木聚醣、甘露聚醣、阿拉伯聚醣、...)，經過紡絲後處理之後得到1.7 dtex/4 mm“萊纖提昇的原纖化”纖維。
與用以製造萊纖纖維的標準木漿相比，將該富含半纖維素的木漿的組成顯示於表1中。
表1：木漿的不同半纖維素含量的比較

在Andritz實驗室設備12-1C磨片精研機(NFB，S01-218238)中以6 g/l、1400 rpm及172 l/min流速的起始濃度精研3種不同類型纖維。間隙固定於1 mm。
精研結果舉例說明於圖1。可見到，與萊纖標準纖維相比，萊纖提昇的原纖化纖維及萊纖化學原纖化纖維以顯著更高的速率原纖化，這意指時間及能量的縮減。然而，該萊纖提昇的原纖化纖維顯示出原纖化的提昇比化學原纖化纖維更慢。

實施例 2 ：原纖化時間及韌度之比較
於表2中，比較達成50°SR (根據ISO 5267-1：1999分析) 的時間及萊纖提昇的原纖化纖維及萊纖化學原纖化纖維的纖維韌度。於觀察到的原纖化窗口中，該萊纖標準纖維並未達成50°SR。
表2：達成50°SR的時間及纖維的韌度(根據BISFA定義測定的工作容量)之比較。

可見到該二纖維類型顯示出高的原纖化趨向。為了達成50°SR，二類型的纖維皆需要不到60分鐘的時間。
這也很明顯；然而，該化學處理對該纖維性質也有不利影響，因為該工作容量顯著降至其初始值的約60%。另一方面，根據本發明的纖維僅顯示輕微下降的工作容量，從而證明本發明萊纖提升的原纖化纖維的優越性。
於表4中，比較了不同纖維類型的CSF (根據TAPPI標準T227 om-94分析)的值。顯示混合8分鐘之後的CSF值。
該纖維係根據實施例1製造，切割長度為38 mm。該非織造纖維(NW)摻入0.75% TiO₂ 作為消光劑(dulling agent)。將用以製製該萊纖提昇的原纖化II的富含半纖維素的木漿之組成顯示於表3中。結果再次確證，根據本發明獲得原纖化趨向被提昇的萊纖纖維，而不需要化學處理而且也沒有先前技藝中與此處理相關的不利影響。
表3：用以製造萊纖提升的原纖化II的富含半纖維素的木漿之糖含量。
表4：不同纖維經過8分鐘的混合時間之後的CSF值之比較。

圖1顯示與標準萊纖纖維及經歷化學原纖化的萊纖纖維相比，根據本發明的纖維的原纖化力學。

Claims

一種未經化學處理的原纖化趨向被提升之萊纖纖維，其根據ISO 5267-1：1999獲得50° SR值需要短於80分鐘的時間，而於該50° SR值的工作容量[cN/tex*%]的降低量小於50%。
如申請專利範圍第1項之萊纖纖維，其中獲得該50° SR值需要的時間短於60分鐘但是長於40分鐘。
如申請專利範圍第1及/或2項之萊纖纖維，其中該工作容量的降低量小於40%，較佳為小於30%。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之萊纖纖維，其具有9 dtex或更小的纖度，例如6 dtex或更小，較佳為3 dtex或更小。
如申請專利範圍第1至4項中任一項之萊纖纖維，其係由半纖維素含量為5重量%或更高，較佳為7重量%或更高，而且25重量%或更低的木漿製成。
如申請專利範圍第5項之萊纖纖維，其中該半纖維素包含125：1至1：3的C5/木聚糖對C6/甘露聚糖比率，較佳為25：1至1：2。
如申請專利範圍第5或6項中任一項之萊纖纖維，其中該木漿包含5重量%或更高的木聚糖，較佳為8重量%或更高，更佳為10重量%或更高及/或3重量%或更高的甘露聚糖，較佳為5重量%或更高的甘露聚糖，及/或1重量%或更低的甘露聚糖。
一種製造如申請專利範圍第1至7項中任一項之纖維的木漿之用途，其中該木漿具有7重量%或更高而且25重量%或更低的半纖維素含量。
如申請專利範圍第8項之用途，其中該半纖維素包含125：1至1：3的C5/木聚糖對C6/甘露聚糖比率，較佳為25：1至1：2。
如申請專利範圍第8或9項中任一項之用途，其中該木漿包含5重量%或更高的木聚糖，較佳為8重量%或更高，更佳為10重量%或更高及/或3重量%或更高的甘露聚糖，較佳為5重量%或更高的甘露聚糖，及/或1重量%或更低的甘露聚糖。
一種製造如申請專利範圍第1至7項中任一項之萊纖纖維之方法，其利用直接溶解製程(direct dissolution process)。
如具體實例11之製造萊纖纖維之方法，其利用氧化胺製程(amine oxide process)，其中該氧化胺的水溶液及該木漿形成纖維素懸浮物及可成形溶液，該可成形溶液經過清洗及預處理步驟之後於獲取該萊纖纖維的回轉沉降槽(spin bath)中成形並且凝聚。
如申請專利範圍第12項之製造萊纖纖維之方法，其利用水性三級氧化胺，較佳為水性NMMO。
如申請專利範圍第11至13項中任一項之製造萊纖纖維之方法，其中該紡絲溶液含有具以所含的纖維素及半纖維素的總重量為基準計高於10重量%的半纖維素含量之木漿。
如申請專利範圍第1至14項中任一項之萊纖纖維、用途或方法，其中該木漿具有300至440 ml/g的掃描黏度(scan viscosity)。
一種產物，其包含如申請專利範圍第1至7或15項中任一項之萊纖纖維或如申請專利範圍第11至15項中任一項所製造之纖維。
如申請專利範圍第16項之產物，其中該產物係非織造織物。
如申請專利範圍第16及/或17項之產物，其係選自薄綢及濕紙巾。
如申請專利範圍第16項之產物，其中該產物係特種紙。
如申請專利範圍第19項之產物，其中該特種紙係濾紙。