TW201942428A - 不含甘露聚醣的萊纖纖維 - Google Patents

Abstract

本發明關於具有提昇的半纖維素含量(其含有降低的甘露聚醣含量)之木漿、由其製造的萊纖纖維及其用於製造該萊纖纖維的用途和方法。

Description

不含甘露聚醣的萊纖纖維

本發明關於具有提昇的半纖維素含量(其含有降低的甘露聚醣含量)之木漿、由其製造的萊纖纖維及其用於製造該萊纖纖維的用途和方法。

木材作為各種材料的永續天然原材料變得越來越重要。在化學上，其包括三主要組分：纖維素、半纖維素及木質素。對於許多應用，仍舊僅使用單一組分，例如用於再生纖維素纖維的纖維素。然而，纖維素僅佔該木材原料的40%至47%。有少於50%的起始材料到達最終纖維。在從木材到纖維的製造過程的期間，大部分原材料被丟棄，流失或用於製造的能量供應。在很小程度上，也從製程流中獲得諸如糠醛、乙酸、香草醛或妥爾油(tall oil)的副產物。另一方面，由於人口增長及日益繁榮，全球對纖維素纖維的需求顯著上升。因此吾人所欲的是，較大比例的原料，換言之其他組分例如半纖維素，也可被用於最終產品。以這種方式達成的更高產量會帶來經濟的優勢，同時提高可持續性。

根據本發明的半纖維素意指以C5及/或C6糖之短鏈聚合物的形態存於木材中之組分。與纖維素相比，其具有側基，並且因此僅能以更小的程度形成晶體。其基本構建單元是甘露糖、木糖、葡萄糖、鼠李糖及半乳糖。該側基較佳地由阿拉伯糖基、乙醯基及半乳糖殘基以及O-乙醯基和4-O-甲基葡糖醛酸側基組成。已知甘露聚醣較佳與纖維素結合，而木聚醣易於與木質素結合。該半纖維素的組成根據所用木材的類型而變化很大。在木漿的製程期間，側鏈局部分離，而且聚合物鏈分裂。於本發明的上下文中，措辭半纖維素包括其天然結構的那些以及藉由其加工改質的那些，以及藉由特定的化學改質調整其預定用途的那些。也包括短鏈纖維素及其他DP高達500的多醣類。

身為半纖維素的重要實例之甘露聚醣和木聚醣是植物多醣，其代表具有甘露糖和葡萄糖或木糖的基本結構之支鏈。繼纖維素(一種具有脫水-葡萄糖單元的無支鏈均聚醣)之後，其代表木材和纖維素中最大比例的多醣。甘露聚醣因此是由β(1-4)連接的脫水-甘露糖和各自6個C原子的葡萄糖單元所構成的雜多醣(heteropolysaccharide)。其形成環狀結構，即所謂的吡喃糖(pyranose)形式。其僅略微有乙醯基及半乳糖殘基的支鏈。因此，其與完全無支鏈的纖維素最密切相關，由於其6個C原子，二糖單體皆屬於所謂的己糖。已知纖維素和甘露聚醣原本就與樹木及木漿相關聯。甘露聚醣代表針葉林中半纖維素的主要部分，並且僅在那裡以相對於木材的15至20重量%發生。

另一方面，木糖單體僅具有5個C原子。因此，木聚醣屬於戊聚醣(pentosan)。與甘露聚醣相反，木聚醣是均聚物，其基本結構僅由β(1-4)鍵合的脫水-木糖單元構成。針葉林和落葉林的木聚醣相互之間存在顯著差異。落葉木相對於木材由10至35重量%的木聚醣組成。與針葉木相比，其不含甘露聚醣。落葉木木聚醣以不規則的間隔帶有4-O-甲基葡糖醛酸側基，並且經常於木糖單元的C2和C3位置被O-乙醯基取代。落葉木木聚醣也含有少量鼠李糖和半乳醣醛酸。因此，O-乙醯基-4-O-甲基葡糖醛酸被用作落葉木木聚醣的確切名稱。相比之下，針葉木相對於木材含有顯著較低比例的10-15%的木聚醣。另一方面，它們缺乏乙醯基側基，同時其含有另外的阿拉伯糖側基。因此，其被命名為阿拉伯糖-4-O-甲基葡糖醛酸。

在木漿生產時蒸煮及漂白的期間，酸性和鹼性製程步驟交替進行，造成該半纖維素的化學結構發生變化。木聚醣和甘露聚醣中的乙醯基側基被裂解。此外，於鹼性和酸性環境中，聚合度降低了，這導致該半纖維素的基本結構縮短。天然半纖維素鏈明顯短於纖維素鏈。這會導致短鏈半纖維素的裂解，該短鏈半纖維素會接著於水相中聚集，然後沉澱於該纖維素表面上。然而，葡萄糖、甘露糖及木糖單元的半纖維素之基本結構卻保持不變。

到目前為止，將半纖維素最大程度地從化學木漿中除去，以便能夠從純化材料製造再生纖維。然而，出於技術和經濟的原因，完全去除該木聚醣和甘露聚醣是不可能或不合理的。該半纖維素的極限值非常低，並且對於膠絲及萊纖製程的化學木漿，其遠低於5% (重量%)。尚無人研究甘露聚醣對纖維形成及纖維性質的影響。用木聚醣作為另外的天然聚合物製造纖維素纖維的研究在文獻中知道有限的程度，無論是該萊纖製程還是實驗室和中試設備(pilot plant)的膠絲製程。文獻中的陳述是矛盾的。由於嚴重的缺陷，例如降低的纖維強度、製程電路的污染、較差的可加工性等等，而尚無人進行大規模的實施。

在膠絲製程中混合高分子落葉木木聚醣的實驗已在文獻中以中試規模描述過 (WO2014086883; Schild G, Liftinger E; Xylan enriched viscose fibers. cellulose 21:3031至3039頁)。無論該纖維素的來源如何，而且儘管高分子木聚醣混合良好，但是卻觀察到該木聚醣離析到整個纖維橫截面上，外纖維層中顯著富集著該木聚醣，而且該木聚醣的濃度朝該纖維中心降低非常多。木聚醣的聚集甚至可見到於該纖維表面上的團塊。WO 98/16682描述一種製造用於造紙的木漿組合物之方法。因此，重要的是將該木聚醣和甘露聚醣含量皆設於特定值。再者，其中所述的木漿組合物不被認為適合於纖維生產。US 2003/0186055 A1、US 2008/0241536 A1及US 2010/0162542 A1皆揭露木漿組合物。

對於該萊纖製程，文獻中反復指明纖維素含量降低對該萊纖製程的可紡性(spinnability)和纖維品質有負面影響。因此，Fink等人(Fink H-P、Weigel P、Ganster J、Rihm R、Puls J、Sixta H及Parajo JC (2004) : Evaluation of new organosolv dissolving pulp. Part II: Structure and NMMO processability of the pulps. Cellulose 11:85-98)於未漂白的有機溶膠木漿(從而具有提昇含量的半纖維素和木質素)中觀察到該萊纖製程中的紡絲表現極差。測試來自各種製漿製程的木漿，其主要使用落葉木作為原料。他並沒有發現聚合物鏈的結晶度及取向於非晶形及結晶範圍內有任何影響。

Chen等人(Chen J-H、Wang K、Xu F、Sun R (2015):Zhang等人(Zhang H、Tong M (2007): Influence of Hemicelluloses on the Structure and Properties of Lycell Fibers. Polym Eng Sci 47:702-706; Zhang H、Zhang H、Tong M、Shao H及Hu X (2008): Comparison of the Structure and Properties of Lycell Fibers from High Hemicellulose Pulp and High α-cellulose pulp. J of Appl Polym Sci 107:636至641頁)於實驗室實驗中，由具有提昇的半纖維素含量的針葉木漿及具有低半纖維素含量的落葉木漿製造萊纖纖維。儘管相對於木漿使用了9.8和20.8%的木聚醣濃度，但是這些差異是微不足道的，不能被認為具有科學意義。舉例來說，工作組發現結晶度絕對值僅下降2%，同時取向在於該結晶和非晶形範圍內增加。所得的纖維強度相同，可染性更深。然而，僅分析了二樣品而且由於其係由不同種類的木材製成，因此該樣品的半纖維素組成差別很大。具有較高半纖維素含量的木漿係由針葉木(主要是松木)製造，因此主要含有甘露聚醣及僅少量的針葉木木聚醣。因為木漿由桉樹製成，所以另一樣品的半纖維素由落葉木木聚醣組成。

另一參考文獻(Wendler F、Persin Z、Stana-Kleinschek K、Reischl M、Ribitsch V、Bohn A、Fink HP、Meister F (2011)：Morphology of polysaccharide blend fibers shaped from NaOH, N-methylmorpholine-N-oxide and 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate. Cellulose 18:1165至1178頁)表明混合的短鏈木聚醣幾乎不會影響該萊纖纖維。該木聚醣源於落葉木，樺木。該結晶取向略有下降，這與之前的出版物相矛盾。保水能力和水的接觸角保持恆定。另外，ζ電位幾乎保持不變。該試驗以實驗室規模進行。因此，很難模擬噴絲頭及氣隙中的大規模條件。

然而，這些主要測試就工業規模的紗線結構組織化而言並不是很有意義。

各個專利皆允許將高於5%或7%的半纖維素用於萊纖纖維(EP1441050、US6528163、US6686040、US6685856、EP1435404、US6514613、US6440523、US6444314、US6605350、EP1068376、EP1311717、EP1362935、 US6210801、DE69913117)。然而值得注意的是，儘管優先權資料可追溯到1998年，但是基於這些知識產權的萊纖產品卻尚未被商業化。這可能是由於從實驗室規模及可實現的纖維性質升級有困難，不符合市場的期望。在這些專利中，關於該半纖維素含量，沒有對該半纖維素的組成進行區分。因此，加工業仍然要求木漿中的木聚醣含量及纖維成品中的木聚醣含量低於5重量%，較佳為低於3重量%。

由於木聚醣和甘露聚醣本身彼此非常不同並且根據原始木材種類而不同，因此可假設由其所製造的纖維的影響相應地變化。然而，到目前為止，尚未有人以任何方式考慮到這一點，因此根據現有的少數公開結果，不能得出普遍有效的結論，也不能將結果轉移到大規模生產中。

在文獻中，具有提昇的木質素及/或半纖維素含量的木漿之不良紡絲特性歸因於所謂的木質素-碳水化合物複合物的形成。其不能完全溶解於直接溶解製程例如NMMO或離子液體，但是卻形成凝膠狀結構。這又導致該紡絲溶液的不均勻性，其黏稠性質的變化，而且最終導致纖維機械強度的降低。這一點一般可由該膠絲製程得知。這些沉澱物與pH及溫度相依。木聚醣可溶於鹼，並且在pH降低時沉澱。此現象也可由鹼蒸得知(Potthast A (2006): 4.2.4.2 Reactions of Carbohydrates and 4.3.4.2 Reactions of Carbohydrates: Acid Hydrolysis In Sixta (ed.): Handbook of Pulp Volume 1, 174至181頁及416至421頁)。在蒸煮的最後階段，pH隨著分解化學物質的消耗而降低，而且已經溶解的木聚醣的沉澱發生於該木漿纖維的表面上。這對於化學木漿的製造是非所欲的。沉澱的木聚醣不能再完全被溶解。其於溶劑中形成凝膠狀聚集體或保持完全未溶解。此團塊也不會從該木漿溶於該萊纖製程。

到目前為止，該木質素 - 碳水化合物鍵的問題只能藉由離子液體的直接溶解來解決，其中在該溶解製程之前另外用電子輻射處理木漿(Ma Y、Stubb J、Kontro I、Nieminen K、Hummel M、Sixta H (2017b): Filament spinning of unbleached birch kraft pulps: Effect of pulping intensity on the processability and the fiber properties. Carb Polym 179: 145至151頁)。藉以，該木質素 - 碳水化合物鍵可以被打斷並且該纖維素成功地溶於離子液體中並且紡絲。然而，在具有低纖維素含量的纖維的案例中，強度損失也再次發生。此處也使用樺木落葉木作為原料，這反過來又指出了木聚醣的問題。

Ma等人(Ma Y、Stubb J、Kontro I、Hummel M、Sixta H (2017a): High performance man-made cellulosic fibers from recycled newsprint. Green Chem. 印刷前的電子版)假設在此背景下將溶解的大分子混入聚合物基質中是該萊纖製程中進一步加工之最重要的點。據推測，若僅木聚醣與該纖維素一起存在，則不會發生這種情況。假設為了與該纖維素混合良好，原料中必須存有木聚醣及甘露聚醣。於此聚合物基質中，該甘露聚醣因此可用作該木聚醣的增溶劑(solubilizer)。

因此，對於使用不含甘露聚醣的纖維素，例如，從桉樹，樺樹，山毛櫸等等的落葉木，該領域之習知技藝者可預期在該萊纖製程中不存在甘露聚醣的木聚醣及纖維素的混合物將導致完全不同的加工特性，而且將獲得具有顯著不同性質的纖維。因此，目前假設該可加工性將顯著惡化並且該纖維強度將顯著降低。由此，迄今認為具有提昇的半纖維素含量而沒有甘露聚醣的原料完全不適合於該萊纖製程中製造模製體。

問題

由於纖維素的純化是成本及能量密集的，若木漿也適用於該萊纖產品，特別是纖維，的製造將會是有益的，其一方面具有降低的纖維素含量，另一方面不必滿足迄今為止市場上所要求的半纖維素含量的規範。若也可使用因其組成而迄今為止認為其不適用於萊纖產品的製造之起始材料也是有益的。因此，本發明的任務是識別此材料及相關技術，特別是在萊纖纖維製造的領域。

令人驚訝的是，根據本發明發現到儘管甘露聚醣含量非常低，但是可由富含木聚醣的木漿製造具有良好性質的萊纖纖維。該纖維可直接由木漿製造，其半纖維素主要由木聚醣組成，並且對紡絲性能或纖維強度沒有顯示出大規模影響。與文獻相反，根據本發明的新萊絲纖維並不需要對該木漿進行預處理。

因此，本發明提供如申請專利範圍第1項的木漿、如申請專利範圍第2及4項的方法及如申請專利範圍第3項的纖維，以及下文列舉的具體實例。於附屬項及以下說明書中指出本發明的較佳具體實例。
1. 一種適用於製造萊纖纖維之木漿，該木漿具有至少7重量%的半纖維素含量，其中以該半纖維素含量為基準計的木聚醣含量為至少90%，而且其中該木漿中的甘露聚醣含量為低於0.2重量%。
2. 一種製造適用於製造萊纖纖維的木漿之方法，該木漿具有至少7重量%的半纖維素含量，其中以該半纖維素含量為基準計的木聚醣含量為至少90%，而且其中該木漿中的甘露聚醣含量為低於0.2重量%，該方法包含以下步驟中之至少其一：
a) 將純木漿與木聚醣混合，以達成指定的木聚醣含量；
b) 藉由化學及/或物理方法處理具有包括甘露聚醣在內的半纖維素含量之木漿以降低該甘露聚醣含量；
c) 使用落葉木製造木漿；
d) 將不含甘露聚醣的木漿與富含半纖維素的木漿混合及/或其後對該混合物進行化學及/或物理處理以調節該半纖維素含量及該半纖維素組分的組成。
3. 一種具有至少5重量%的半纖維素含量之萊纖纖維，其中以該半纖維素含量為基準計的木聚醣含量為至少90%，而且其中該纖維中的甘露聚醣含量為低於0.2重量%。
4. 一種製造萊纖纖維之方法，其特徵在於紡絲物料係由半纖維素含量至少7重量%的纖維素木漿製造，木聚醣含量以該半纖維素含量為基準計為至少90%，此外該纖維素木漿中的甘露聚醣含量係低於0.2重量%。
5. 如前述具體實例中任一項之木漿、萊纖纖維或方法，其中該半纖維素含量為至少10重量%而且該木聚醣含量以該半纖維素含量為基準計為至少98%。
6. 如前述具體實例中任一項之木漿、萊纖纖維或方法，其中該半纖維素含量為至少11重量%而且該木聚醣含量以該半纖維素含量為基準計為至少99%。
7. 如前述具體實例中任一項之木漿、萊纖纖維或方法，其中該木漿具有300至440 ml/g的掃描黏度(SCAN viscosity)。
8. 如具體實例3、5、6及/或7中任一項之萊纖纖維，其中該纖維具有0.5 dtex至10 dtex的纖度(titer)。
9. 如具體實例3、5、6及/或7中任一項之萊纖纖維，其中該纖維係短纖維(staple fiber)。
10. 如具體實例2、5、6及/或7中任一項之製造木漿之方法，其包含使用落葉木，較佳為桉樹製造木漿的步驟。
11. 如具體實例4、5、6及/或7中任一項之製備萊纖纖維之方法，其中該紡絲物料包含含水三級胺N-氧化物作為溶劑。

因此，本發明提供一種適用於製造萊纖纖維的木漿，該木漿具有至少7重量%的半纖維素含量，其中該木聚醣的含量以該半纖維素含量為基準計為至少90%，而且其中該木漿中的甘露聚醣含量係低於0.2重量%。

再者，本發明提供一種具有至少7重量%的半纖維素含量之萊纖纖維，其中該木聚醣的含量以該半纖維素含量為基準計為至少90%，而且其中該纖維中的甘露聚醣含量係低於0.2重量%。

此外，本發明提供一種製備萊纖纖維之方法，其特徵在於該紡絲物料係由具有至少7重量%的半纖維素含量之木漿製備，其中該木聚醣的含量以該半纖維素含量為基準計為至少90%，而且其中該木漿中的甘露聚醣含量係低於0.2重量%。

下文所述的較佳具體實例各自關於本發明的三上述態樣，即使在相關段落中僅明確提到上述態樣中之其一。

較佳地，該木漿中的半纖維素含量為至少10重量%，而且於該具體實例中亦為至少12重量%或至少14重量%。由於紡成纖維中的半纖維素含量通常略低於起始木漿的半纖維素含量，因此根據本發明的纖維的半纖維素含量可能稍低，例如至少10重量%，例如至少11重量%，或至少12重量%。

根據本發明，該半纖維素含量中的木聚醣含量為至少90%，而且於該具體實例中，至少95%，較佳為至少98%，例如至少99%。木聚醣係具體實例中唯一的半纖維素成分。這意指所有其他半纖維素組分各自存有低於0.2重量%，較佳地低於0.1重量%的量。

該甘露聚醣含量係低於0.2重量%，較佳為低於0.1重量%。低於0.1重量%的甘露聚醣含量相當於低於用於測定本案所述的木漿/萊纖纖維之組成的方法之檢測極限的甘露聚醣含量。此甘露聚醣含量可，舉例來說，藉由挑選具有非常低或實際上可忽略的甘露聚醣含量之木材種類作為用於製造木漿的起始材料達成。舉例來說，落葉木就是這種情況。本發明可使用這類可再生原料來製造萊纖纖維。

然而，也可藉由組裝個別組分及/或藉由纖維素的化學處理來調節根據本發明的半纖維素含量(及其根據本發明的組成)。因此，可以使該甘露聚醣部分明確地被降解並除去的方式處理含甘露聚醣的纖維素。根據本發明的木聚醣含量之調節可藉由混合分離的木聚醣部分進行。

因此，本發明允許使用在別的情況下將會被當作纖維素製造的不欲副產物而丟棄之材料。

根據本發明的木漿之較佳具體實例具有至少10重量%的半纖維素含量、0.1重量%或更低的甘露聚醣含量及於該半纖維素組分中至少98%的木聚醣含量。

根據本發明的萊纖纖維可藉由該萊纖製程由本文揭露的纖維素製造。與預期相反的是，加工期間不存在任何問題，無論是在均勻紡絲溶液的製造時，亦或在由其所製造的纖維中。根據所需的應用，這些可以用不同的纖維纖度(fiber titer)製造。合適的纖維纖度介於約0.5 dtex至10 dtex，特別是1.3 dtex至7 dtex。根據本發明，可製造短纖維及長絲，專業人員已知必要的裝置及一般製程參數。

如本文所述，較佳地用於本發明的木漿，如已經說明的那樣，顯示出具有本文定義的組成之相對高含量的半纖維素。與具有低半纖維素含量的標準木漿相比，尤其是在用於製造標準萊纖維的技術現況中使用的，根據本發明使用的較佳木漿也顯示出另外的差異，將這些差異具體說明於下文。

與標準木漿相比，根據本發明較佳使用的木漿顯示出相當蓬鬆的外觀。這是在於研磨之後(在製造用於製造該萊纖製程的紡絲溶液的起始材料期間)由於具有高比例的較大顆粒之粒徑分佈而產生。結果，總體密度(bulk density)比具有低半纖維素含量的標準木漿更低許多。此低總體密度在製造該紡絲溶液的期間必需順應劑量參數(例如使用至少二存儲裝置的劑量)。此外，本發明較佳使用的木漿比標準木漿更難以用NMMO浸漬。這可藉由根據Cobb推估法評估浸漬性質而測試。儘管標準木漿的Cobb值通常大於2.8 g/g (根據DIN EN ISO 535，順應使用於75°C下的78% NMMO水溶液加上2分鐘的浸漬時間而測定)，但是本發明較佳使用的木漿卻顯示出約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 94/28214及WO 96/33934中解釋的)及/或溫度適應及/或於溶解期間提高的剪切(例如WO 96/33221、WO 98/05702及WO 94/28217)。這樣便能製造出使得本文所述的木漿能用於標準萊纖紡絲製程之紡絲溶液。

於本發明之一較佳具體實例中，用於製造萊纖產品，較佳為如本文所述之纖維，的木漿顯示於300至440 ml/g，特別是320至420 ml/g，更佳為320至400 ml/g的範圍中的掃描黏度(SCAN viscosity)。該掃描黏度係根據SCAN-CM 15：99使用銅乙二胺溶液(cupriethylenediamine solution)測定，該方法係專家已知的並且可藉著市售可得的裝置進行，例如可自PSL-Reotek購得的Auto PulpIVA PSLRheotek裝置。該掃描黏度係影響製造紡絲溶液期間的木漿加工之重要參數。即使是二木漿在其組成等等方面顯示很高的一致性，但是不同的掃描黏度將導致加工期間完全不同的表現。於諸如該萊纖製程的直接溶液紡絲製程中，該木漿依原樣溶解於NMMO。與舉例來說該膠絲製程相比，沒有熟成步驟，其中該纖維素的聚合度可順應該製程的需要進行調整。因此，對於該萊纖製程而言該生木漿(raw pulp)的黏度規格通常係於小目標範圍內。否則，可能會出現製造期間的問題。根據本發明，已發現該木漿黏度較佳為如上所述。較低的黏度會折損該萊纖產物的機械性質。特別是較高的黏度會導致該紡絲溶液的黏度提高，因此整個紡絲變得較慢。較慢的紡絲速度也導致較低的拉伸比(tensile ratio)，那也會對該纖維結構及纖維性質產生顯著影響(Carbohydrate Polymers 2018, 181, 893-901)。這將需要程序調整而導致產能下降。一方面，使用具有此處界定的黏度的纖維素可實現高品質產物的簡單加工及製造。

該措辭"萊纖製程"或如本文所用的措辭"萊纖技術"及"萊纖製程"表示纖維素木漿或其他以纖維素為主的原料於極性溶劑(例如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，此技術用以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)，其廣泛用於紡織業或非織物業。其他由萊纖技術製得的纖維素體也已經有人製造出來。根據此製程，通常以所謂的乾濕紡絲製程使用成形機具擠出該纖維素溶液，並且獲得成形的溶液，例如在經過空氣間隙進入沉澱浴之後，在那裡藉由使該纖維素沉澱而獲得成形體。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 4246221、WO 93/19230、WO 95/02082或WO 97/38153中。直到本發明討論與先前技藝相關的缺點並且討論本文所揭示並請求的新產物之獨特性質為止，特別是在使用實驗室裝備(尤其是於先前技藝中)的上下文中或在(半工業)中試設備及商業纖維紡紗單元的上下文中，本發明應理解為表示能就其生產能力界定如下的單元：
半工業中試設備：約1 kt/a
工業設備大於30 kt/a

根據本發明的纖維之機械性質也令人感到驚訝，使得其可於該萊纖纖維的通常應用領域中使用而沒有任何問題。由具有低半纖維素含量的纖維素製成之萊纖纖維的機械特性之任何輕微偏差都不會損害根據本發明的纖維之適用性。

實施例
於該中試設備中，使用根據WO9412719的VisCBC製程由桉樹木材製造化學牛皮木漿(Kraft chemical pulp)。H因子為1200，蒸煮液的有效鹼度為25 g/l。根據完全無氯(TCF)順序進行漂白。表1顯示從木材到萊纖纖維成品的糖含量的過程。木材中的一小部分甘露聚醣是由其他多醣的甘露糖產生的。這些多醣在烹煮期間降解並且溶解。木漿成品及源自彼的新萊纖纖維不含甘露聚醣，而是主要含有木聚醣作為半纖維素。葡聚醣含量很大程度上反映該木漿及該纖維中的纖維素含量。

表1：從原料木材到桉樹木材的非織造纖維成品之各種糖單體的比例
與其他市售木漿的比較顯示新原料的獨特組成(表2)。該市售木漿1係由落葉木製成的習用亞硫酸鹽木漿(sulphite pulp)，具有2.6%的木聚醣，明顯低於最大值5%的所需木聚醣含量。其不含甘露聚醣。市售木漿2係由針葉木製成，因此含有約1：1.5的比例之木聚醣及甘露聚醣。新木漿Bl438具有14.0%的高木聚醣含量，其遠高於3至5%的所需最大值，而該甘露聚醣含量低於檢測極限。無論如何，就該半纖維素含量及其相互之間的比例而言，其並未滿足供該萊纖製程中進一步加工用之通常已知的習用條件。其顯然高於已知的極限值，因此應該不可用。
表2：與市售木漿相比，無甘露聚醣木漿中的碳水化合物之含糖量
與市售纖維素1相比，以中試設備規模將具有高木聚醣含量且不含甘露聚醣Bl438的木漿紡絲。與預期相反，結果是良好的可加工性。進一步處理沒有任何問題。測定該纖維強度。與所有已知的缺點相反，沒有甘露聚醣的纖維顯示出強度性質的極小降低(表3)。比起1.7%，由於12.1%的極高木聚醣含量，專業人員根本不指望有任何可接受的纖維數據。處於調節狀態的纖維強度(FFk)和纖維伸長率(FDk)各自僅降低10%。伸長率的值甚至在該中試設備的正常波動範圍以內。
表3：與來自具有低木聚醣和甘露聚醣含量的市售木漿之纖維相比，根據本發明的不含甘露聚醣之纖維的纖維性質

方法
糖單體的測定
藉由陰離子交換層析法用H₂ SO₄ 完全水解之後進行中性糖單體的測定。該方法是專業人員眾所周知的，並且由Sixta等人詳細描述(Sixta H、Schelosky N、Milacher W、Baldinger T、Röder (2001)：Characterization of alkali-soluble pulp fraction by chromatography. In：第11屆ISWPC會刊，尼斯，法國。655至658頁)。

Claims (11)

1. 一種適用於製造萊纖纖維之木漿，該木漿具有至少7重量%的半纖維素含量，其中以該半纖維素含量為基準計的木聚醣含量為至少90%，而且其中該木漿中的甘露聚醣含量為低於0.2重量%。
2. 一種製造適用於製造萊纖纖維的木漿之方法，該木漿具有至少7重量%的半纖維素含量，其中以該半纖維素含量為基準計的木聚醣含量為至少90%，而且其中該木漿中的甘露聚醣含量為低於0.2重量%，前述方法包含以下步驟中之至少其一： a) 將純木漿與木聚醣混合以達成指定的木聚醣含量； b) 藉由化學及/或物理方法處理具有包括甘露聚醣在內的半纖維素含量之木漿以降低該甘露聚醣含量； c) 使用落葉木製造木漿； d) 將不含甘露聚醣的木漿與富含半纖維素的木漿混合及/或其後對該混合物進行化學及/或物理處理以調節該半纖維素含量及該半纖維素組分的組成。
3. 一種具有至少5重量%的半纖維素含量之萊纖纖維，其中以該半纖維素含量為基準計的木聚醣含量為至少90%，而且其中該纖維中的甘露聚醣含量為低於0.2重量%。
4. 一種製造萊纖纖維之方法，其特徵在於紡絲物料係由半纖維素含量至少7重量%的木漿製造，木聚醣含量以該半纖維素含量為基準計為至少90%，此外該木漿中的甘露聚醣含量係低於0.2重量%。
5. 如前述申請專利範圍中任一項之木漿、萊纖纖維或方法，其中該半纖維素含量為至少10重量%而且該木聚醣含量以該半纖維素含量為基準計為至少98%。
6. 如前述申請專利範圍中任一項之木漿、萊纖纖維或方法，其中該半纖維素含量為至少11重量%而且該木聚醣含量以該半纖維素含量為基準計為至少99%。
7. 如前述申請專利範圍中任一項之木漿、萊纖纖維或方法，其中該木漿具有300至440 ml/g的掃描黏度(SCAN viscosity)。
8. 如申請專利範圍第3、5、6及/或7項中任一項之萊纖纖維，其中該纖維具有0.5 dtex至10 dtex的纖維纖度(fiber titer)。
9. 如申請專利範圍第3、5、6及/或7項中任一項之萊纖纖維，其中該纖維係短纖維(staple fiber)。
10. 如申請專利範圍第2、5、6及/或7項中任一項之製造木漿之方法，其包含使用落葉木，較佳為桉樹製造木漿的步驟。
11. 如申請專利範圍第4、5、6及/或7項中任一項之製造萊纖纖維之方法，其中該紡絲組合物包含含水三級胺N-氧化物作為溶劑。