TW201942445A - 白度可調的木漿和萊纖纖維 - Google Patents
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Abstract
本發明關於一種適用於製造白度可調的萊纖纖維之木漿、對應纖維及含此纖維之產物。
Description
本發明關於一種適用於製造白度可調的萊纖纖維之木漿、對應纖維及含此纖維之產物。
萊纖纖維被用於各種應用。純化的纖維素經常用作原料,具有非常低比例的纖維素組分。然而,近年來有人努力藉由使用具有提高含量的木質素及/或半纖維素之纖維素來拓寬萊纖產物的原料基礎。舉例來說,JPH10158925揭露製造萊纖纖維的半纖維素混合物,US2009324926描述半纖維素於製造過濾器方面的用途,US2003186055揭露藉著添加半纖維素的纖維製造方法而且EP2929071描述藉由膠絲製程(viscose process)將木聚醣加於纖維素黃原酸酯獲得的纖維素體之製造方法。WO 99/47733揭露萊纖纖維及其製備方法。US 2015/0184338 A1揭露牛皮木漿(Kraft pulp)組合物,其適用於,舉例來說,製造螺縈纖維(rayon fiber)。
US 6514613揭露由富含半纖維素(> 7%)的木漿製造纖維素體之方法。來自同一專利族的US 6440523請求由此富含半纖維素的木漿製造萊纖纖維之方法。在所有情況下,使用半纖維素應該可省去使用高度純化的纖維素而不會過度損害基本性質。
半纖維素一般被理解為存於木材中的C5及/或C6糖之短鏈聚合物。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-甲基葡醣醛酸側基組成。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。總之,半纖維素對纖維素-木質素複合物的親水性、可及性(accessibility)及降解性具有主要影響。該半纖維素的組成根據所用木材的類型而變化很大。在製程過程中,側鏈局部分離,而且聚合物鏈分裂。於本發明的上下文中,措辭半纖維素包其天然結構的那些以及藉由其加工改變的那些,以及藉由特定的化學改質調整其預定用途的那些。
問題
問題
萊纖製程製造的纖維係用於各式各樣的應用。對於許多這些應用,吾人所欲為簡單地調節纖維的白度。於纖維製造時使用著色添加物經常都失敗,因為萊纖纖維製造時的複雜工藝化學不再能夠維持持續穩定。在萊纖纖維製造之後染色以供色彩匹配同樣是不利的,因為其涉及另外的工藝步驟及成本,同時,特別是精細的色彩匹配可能是有問題的。此外,若可將熱負荷記錄下來並視覺化,其於萊纖纖維的許多應用中將是有用的。
本發明藉由提供特別適用的木漿、由其製成的纖維及申請專利範圍和隨後的描述中描述的其他態樣解決這些問題。
特別地,本發明提供以下態樣,以及附屬項以及說明書中提到的較佳具體實例。
1. 一種半纖維素含量至少5重量%的木漿之用途,該半纖維素含量含有至少5%甘露聚醣(mannan)/甘露糖(mannose),該木漿係用於製造具有熱變色性質的萊纖纖維。
2. 如具體實例1之用途,其中該半纖維素的含量為7重量%或更高,較佳為10重量%或更高。
3. 如前述具體實例中至少一項之用途,其中存於該木漿中的半纖維素係處於天然狀態,藉由加工化學改質,或以單獨製程步驟化學改質或官能化後混入。
4. 如前述具體實例中任一項之用途,其中該木漿的特徵在於該半纖維素所含的C5/木聚醣與C6/甘露聚醣部分的比率(C5/C6比率)係於125:1至1:3的範圍中。
5. 如具體實例4之用途,其中該C5/C6比率係於25:1至1:2的範圍中,較佳為於1.4:1至1:2的範圍中或於25:1至2:1的範圍中。
6. 一種萊纖纖維,其係由如具體實例1至5中至少一項之木漿及/或木漿混合物製得。
7. 如具體實例6之萊纖纖維,其中該纖維係短纖維(staple fiber)。
8. 如具體實例6及7中至少一項之萊纖纖維,其中與半纖維素含量為5重量%或更低的萊纖纖維相比,該纖維暴露於195°C下短於1分鐘,較佳為45秒之後顯現5%或更高的白度下降。
9. 一種產物,其包含如具體實例6至8中至少一項之纖維。
10. 如具體實例9之產物,其係選自非織物及其他紡織物。
11. 如具體實例9及/或10之產物,其中如具體實例6至8中任一項之萊纖纖維係與至少一其他纖維混合。
12. 一種如具體實例6至8中任一項之纖維或如具體實例9至12中任一項之產物之用途,其係用作熱指示器(thermal indicator)。
13. 一種如具體實例6至8中任一項之纖維或如具體實例9至12中任一項之產物之用途,其係用於製造具有根據本發明的萊纖纖維色彩之永久色彩微差適應(permanent color nuance adaptation)的產物。
14. 一種包含甘露聚醣/甘露糖及木聚醣/木糖的組合物之用途,其中那些組分存有1:10至10.1的重量比,該組合物係用於提供具有用於檢測熱應力及/或用於調節白度的熱誘導指示器系統(thermally inducible indicator system)之萊纖纖維。
15. 一種製造木漿及/或木漿混合物之方法,該木漿及/或木漿混合物顯示於基準暴露(195度,暴露時間45秒)下的白度值特徵變化,該方法包含以下步驟:
a) 原料或木漿的半纖維素組成之測定,
b) 根據實驗值及/或參考資料庫及/或藉由直接測量,由期望白度值偏差求出結果的白度值偏差,
c) 若該資料庫值及/或當前測量值顯示偏離期望白度值偏差,則混合同樣已通過步驟a)及b)的至少一選自半纖維素及其混合物之第二物質,及/或對結果的混合物進行基準測量直到測量結果顯示出及/或能藉由資料庫分析預期到該期望白度值偏差,
d) 將步驟c)的測量值視需要加於該參考資料庫。
1. 一種半纖維素含量至少5重量%的木漿之用途,該半纖維素含量含有至少5%甘露聚醣(mannan)/甘露糖(mannose),該木漿係用於製造具有熱變色性質的萊纖纖維。
2. 如具體實例1之用途,其中該半纖維素的含量為7重量%或更高,較佳為10重量%或更高。
3. 如前述具體實例中至少一項之用途,其中存於該木漿中的半纖維素係處於天然狀態,藉由加工化學改質,或以單獨製程步驟化學改質或官能化後混入。
4. 如前述具體實例中任一項之用途,其中該木漿的特徵在於該半纖維素所含的C5/木聚醣與C6/甘露聚醣部分的比率(C5/C6比率)係於125:1至1:3的範圍中。
5. 如具體實例4之用途,其中該C5/C6比率係於25:1至1:2的範圍中,較佳為於1.4:1至1:2的範圍中或於25:1至2:1的範圍中。
6. 一種萊纖纖維,其係由如具體實例1至5中至少一項之木漿及/或木漿混合物製得。
7. 如具體實例6之萊纖纖維,其中該纖維係短纖維(staple fiber)。
8. 如具體實例6及7中至少一項之萊纖纖維,其中與半纖維素含量為5重量%或更低的萊纖纖維相比,該纖維暴露於195°C下短於1分鐘,較佳為45秒之後顯現5%或更高的白度下降。
9. 一種產物,其包含如具體實例6至8中至少一項之纖維。
10. 如具體實例9之產物,其係選自非織物及其他紡織物。
11. 如具體實例9及/或10之產物,其中如具體實例6至8中任一項之萊纖纖維係與至少一其他纖維混合。
12. 一種如具體實例6至8中任一項之纖維或如具體實例9至12中任一項之產物之用途,其係用作熱指示器(thermal indicator)。
13. 一種如具體實例6至8中任一項之纖維或如具體實例9至12中任一項之產物之用途,其係用於製造具有根據本發明的萊纖纖維色彩之永久色彩微差適應(permanent color nuance adaptation)的產物。
14. 一種包含甘露聚醣/甘露糖及木聚醣/木糖的組合物之用途,其中那些組分存有1:10至10.1的重量比,該組合物係用於提供具有用於檢測熱應力及/或用於調節白度的熱誘導指示器系統(thermally inducible indicator system)之萊纖纖維。
15. 一種製造木漿及/或木漿混合物之方法,該木漿及/或木漿混合物顯示於基準暴露(195度,暴露時間45秒)下的白度值特徵變化,該方法包含以下步驟:
a) 原料或木漿的半纖維素組成之測定,
b) 根據實驗值及/或參考資料庫及/或藉由直接測量,由期望白度值偏差求出結果的白度值偏差,
c) 若該資料庫值及/或當前測量值顯示偏離期望白度值偏差,則混合同樣已通過步驟a)及b)的至少一選自半纖維素及其混合物之第二物質,及/或對結果的混合物進行基準測量直到測量結果顯示出及/或能藉由資料庫分析預期到該期望白度值偏差,
d) 將步驟c)的測量值視需要加於該參考資料庫。
令人驚訝的是,在此發現作為製造萊纖纖維之一具有特定半纖維素含量和組成的起始材料的木漿適合用於解決上述問題。
半纖維素於本發明中意指以C5及/或C6糖的短鏈聚合物形式存於木材中的組分。與纖維素相比,其具有側基而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、鼠李糖和半乳糖。該側基較佳地由阿拉伯糖基、乙醯基和半乳糖殘基以及O-乙醯基和4-O-甲基葡醣醛酸側基組成。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。半纖維素的組成根據所用木材的類型而變化很大。在木漿的製造過程中,側鏈被部分分離並且聚合物鏈分裂。在本發明的上下文中,措辭半纖維素包含處於其天然結構的那些以及藉由其加工改變的那些,以及另外藉由特定化學改質調整其預期用途的那些。還包括短鏈纖維素及DP至高500的其他多醣類(polyose)。
據顯示於萊纖纖維中針對性地使用半纖維素(即於木材原料中天然存在的不同聚、寡、二或甚至單醣類的總和)開啟了藉由調節或藉由提供纖維中的熱指示器系統,其能夠以可再現的方式再現熱應力,而單獨調整白度的可能性。
本發明使得本發明可提供技術教導,因為半纖維素所含的大多數糖化合物將對熱負荷產生反應同時形成發色團(Thomas Rosenau et al., Isolation and identification of residual chromophores incellulosic materials, 2004)。根據本發明,這將導致'偏離白色'的顏色偏移(color shift)或變色,並且較佳地導致轉變成黑色時的相應黃褐色微差,即基本黃變(yellowing)過程。特別地,這允許有針對性且簡單的色彩適應其他纖維,尤其是天然纖維的色彩微差。一旦形成的發色團對於習用纖維應用而言足夠穩定,此後其即使在諸如短暫沖洗、洗手和家庭清洗過程等處理期間也不會改變。據顯示此變色只能藉著強烈工業清洗及/或漂白過程去除,然而,其可能會對纖維產生進一步影響 – 使纖維性質下降,例如強度。然而,在普通纖維或紡織品應用的背景,在這些考慮的背景下認為變色是不可逆的。
由於使用這些半纖維素也不會在萊纖纖維紡絲製程中引起任何不可克服的問題,因此可為根據本發明的萊纖產物提供新的令人驚訝的功能,其可於該紡紗製程中輕易且可靠地實現。
另一方面,此發現也允許在纖維內部指示器系統的背景下使用根據本發明的木漿來檢測或監測熱負荷。根據本發明特地添加或至少未除去的半纖維素在熱應力之下形成發色團的事實,使其可基於添加組分的變色提供稍微不可逆的熱變色(基本上是防竄改的)指示系統(其係於萊纖纖維的纖維生產過程中經由紡絲物質添加)。必要的話,可在某些生產步驟之後再次移除該指示系統。
根據本發明使用的半纖維素及由它們產生的發色團僅在標準萊纖維中以非常低的濃度存在,所以迄今為止根據本發明的效果仍然無人知道,因為它僅在特定的熱處理期間才發生。根據本發明,引入另外的半纖維素顯著擴展了發色團的潛在光譜。於170℃的熱處理中,這些由添加的多醣形成,從而導致白度的顯著變化。
藉由存於該木漿中的半纖維素的合適組合,可控制變色過程的開始和結束溫度,以及與定義色彩變化相關的暴露持續時間。藉著該纖維周圍指定的O2
濃度,這些值可精確再現而且,尤其是在被加工成紡織品的纖維的壽命方面,也是長期穩定的。此長期穩定性非常適合歐洲典型的2年保修期。這意指,一方面,可以足夠的穩定性達成色彩匹配(在不同纖維的混合物或單獨萊纖纖維的目標色調(color shade)匹配的情況下),另一方面,在該保修期內可相對容易地證明紡織品的熱處理不正確(例如處理過熱)。
用於測定此色彩變化的測量方法是白度值偏差的測定。然而,這僅為示範性測量方法,因為根據本發明的特徵色彩變化也可藉由任何其他測量方法測定並包括在(試驗)方法中。
與超過一定溫度會發出信號的無電子視覺化系統相比,於某一溫度的暴露時間也可會被記錄於本發明的範疇內。這具有以下優點,測量結果包括“不良處理”的措施:若發生大量'過熱'處理(即於溫度範圍(temperature window)的上端或甚至高於上端),則非常短的暴露時間便足以進行相關色彩變化。暴露於熱反應區的下限必定夠久或或非常久。此機構的非線性可用以,舉例來說,將具有不同顏色變化溫度窗口的數根纖維編織成一根紗線。若單根纖維於相對較低的溫度下已經經歷色彩變化,而且其他纖維於真正過高的溫度下才開始反應,則會產生用於非常寬廣溫度範圍的溫度敏感性指示器系統。此紗線也因此會間接地積累熱效應,類似於用於電離或放射性輻射的劑量計(dosimeter)。
根據本發明的纖維或由此產生的幾種纖維類型的混合產品可藉由調整根據本發明的熱變色特性來建立,使得該色彩變化於指定溫度下延長數秒、數分鐘或甚至數小時。
因為這些熱變色的添加物係藉由萊纖製程嵌入該纖維中,並且不僅施於表面,其係“防竄改”型,即相對良好地防止試圖欺詐及偽造。
嵌入的半纖維素的可洗性(例如在某些工作步驟之後)允許監測過度溫度效應的生產,而此指示不會永久地留在最終產物中。
根據本發明的木漿的特徵在於其含有5重量%或更高的半纖維素,其中該半纖維素中甘露聚醣/甘露糖的含量為至少5%。該半纖維素中甘露聚醣/甘露糖的較佳含量為7%或更高,更較為10%。該半纖維素含量較佳為7重量%或更高,更佳為10重量%或更高。據顯示兩種條件對於本發明的成功是必不可少的,因為即使於低半纖維素含量下的半纖維素中足夠高含量的甘露聚醣/甘露糖也不足以產生根據本發明的效果。於一些具體實施例中,根據本發明的木漿含有多於14重量%的半纖維素,較佳為高於1.5之木聚醣與甘露聚醣的比率(重量%/重量%),較佳為高於1.6,更佳為高於2。於其他具體實例中,該比率低於1.5,較佳為低於1.4,並且於一些具體實例中低於1.3。該半纖維素的含量較佳為10重量%或更高,更佳為14重量%或更高。木聚醣與甘露聚醣的比率較佳為使得該木聚醣含量更高。與此比率組合或獨立地,較佳為該木漿中甘露聚醣及/或木聚醣的含量(以下資料表示甘露聚醣及木聚醣中的至少一者存有此量,但是兩者也可皆存有此量)各自為4重量%或更高(以該木漿的重量為基準計),較佳為5重量%或更高,並且於一些具體實施例中為6、7或8重量%或更高。
如已經說明的,目前使用的較佳根據本發明使用的木漿顯示於此處所界定的組合物中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,特別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,用於製造萊纖產物,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-rheotek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劑紡絲製程中,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順應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。
如本文所用,該措辭"萊纖製程"或措辭"萊纖技術"及"萊纖程序"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)試驗設備及商業纖維紡紗單元的上下文中,本發明應理解為表示能就其生產能力界定如下的單元:
半工業試驗設備:約1 kt/a
工業設備大於30 kt/a
半工業試驗設備:約1 kt/a
工業設備大於30 kt/a
使用習用的萊纖紡絲製程,可從此木漿獲得萊纖纖維,其中該半纖維素含量及甘露聚醣/甘露糖含量以及C6/C5比率基本保持不變。因此,一方面可以獲得通過目標調節達成期望色彩微差適應的纖維,另一方面,可獲得可用作纖維應用中的熱負荷的內部指示器或作為起源證明(藉由有針對性地檢索熱負荷下的變色)的纖維。
在本發明範疇以內提供的纖維較佳具有如下定義的可調整白度:在暴露於195℃不到1分鐘,較佳地45秒之後,該纖維顯示出比具有半纖維素含量小於5重量%的萊纖纖維降低5%或更多,較佳地10%或更多,例如20%或更多的白度。
具體實例
具體實例
於一較佳具體實施例中,提供於經相應調節的組合物中半纖維素含量於5至25重量%範圍中,於一些具體實例中於7至25重量%範圍中的木漿。然後將此客製化木漿依萊纖製程加工成紡絲物質,從而可由此製造根據本發明的纖維。
以下指定具體實例顯示本發明技術的示範性產物及應用可行性。
於一較佳具體實例中,將根據本發明的纖維採短纖維形式加工成紗線並且進一步加工成紡織產品。這具有以下特徵(尤其是對於不合理的保證索賠),舉例來說,可提供相對簡單的過熱熨燙證明。這種 '不良處理的證據' 也可藉由將含有半纖維素的纖維與不含半纖維素的纖維結合於同一紗線中來改善:在顯微鏡底下,該紗線的單根纖維的色彩變化很容易看到,而且只有選擇性的變色發生意指可排除其他色彩變化製程(漂白、褪色等等)。
於另一較佳具體實例中,含有被加入萊纖製程的伴隨物質之非織物係由本文所述的木漿,運用該萊纖製程直接由該紡絲物質或經由短纖維製程及其他專家已知的加工步驟製造。此產物可用於,舉例來說,過濾系統,其藉由變色可視地指示其於預定操作溫度範圍之上使用的情形。
於另一具體實例中,再次由根據本發明的纖維製造非織物及源於此的過濾器。將此過濾器打褶成型並且熱安定化。該熱變色檢測使負載於生產過程中能被控制,所以可容易地目視控制生產過程中的錯誤。
於另一較佳具體實例中,將由該短纖維成型製程製造並形成紗線的本發明纖維與另一塑料為主的紗線(例如由聚醯胺製成,即至少一種熱塑性塑料,其理想地具有合適的熔化範圍並且理想地在下文所述的視需要的沖洗製程期間對化學藥品具有充分的耐受性)結合,加工成紡織產品,然後(例如用於免燙襯衫的領子)藉由熱輔助成形製程(不同的講法為熱定形(thermal fixation))塑成期望的形狀。監測生產條件,並且最終產品中的半纖維素提供終端客戶的不正確處理證明(熨燙過熱[或在免燙商品的情況下熨燙])。
於另一具體實例中,將根據本發明的纖維加於產物,所以可藉由有針對性地檢索熱致變色來證明確實性,因為,舉例來說,假冒品牌的紡織品沒有熱指示器纖維。舉例來說,品牌盜版很容易被發現。
舉例來說,根據半纖維素的溫度曲線及組成概況的色彩變化趨勢可被儲存並且輕易地於資料庫中檢索。為了此目的,藉由數據處理系統創建,維護並使用資料庫以記錄白度偏離開始時的值(色彩變化開始的溫度下限);溫度進一步升高導致僅極小溫度變化的溫度上限(若纖維的分解程序尚未開始);暴露時間和相應的白度、纖維素組成及至少個別組分比例的偏差。一方面,完整的製程流程可根據數據連續地優化。此資料庫可用以支持特定色彩變化特徵的設定,可藉由混合木漿或用於木漿生產的原料來實現。
本發明因此提供有針對性地並且可再現地調節萊纖纖維的色彩變化特性的通用技術。這可藉由以下步驟達成:
a) 原料或木漿的半纖維素組成之測定,
b) 根據實驗值及/或參考資料庫及/或藉由直接測量,由期望白度值偏差求出結果的白度值偏差,
c) 若該資料庫值及/或當前測量值顯示偏離期望白度值偏差,則混合同樣已通過步驟a)及b)的至少一選自半纖維素及其混合物之第二物質,及/或對結果的混合物進行基準測量直到測量結果顯示出及/或能藉由資料庫分析預期到該期望白度值偏差,
d) 將步驟c)的測量值視需要加於該參考資料庫。
依此方式,可收集到其他實驗值,並且可擴充該資料庫,使得該數據變得廣泛且足以用於其他可儘可能地實施具體測量的期望色彩變化特性。
a) 原料或木漿的半纖維素組成之測定,
b) 根據實驗值及/或參考資料庫及/或藉由直接測量,由期望白度值偏差求出結果的白度值偏差,
c) 若該資料庫值及/或當前測量值顯示偏離期望白度值偏差,則混合同樣已通過步驟a)及b)的至少一選自半纖維素及其混合物之第二物質,及/或對結果的混合物進行基準測量直到測量結果顯示出及/或能藉由資料庫分析預期到該期望白度值偏差,
d) 將步驟c)的測量值視需要加於該參考資料庫。
依此方式,可收集到其他實驗值,並且可擴充該資料庫,使得該數據變得廣泛且足以用於其他可儘可能地實施具體測量的期望色彩變化特性。
若本案中提及參數,則如本文所述方式測定這些參數。基本上這些參數是用該纖維本身獲得,包含最多1重量%的添加物,例如消光劑(matting agent)等等。然而,應該理解的是,本文所述的纖維可含有習用量的習用添加物,只要這不影響該紡絲溶液的製造及/或該纖維的製程。
以下實施例顯示與標準萊纖纖維相比,本發明技術於本發明木漿具體實例中的具體應用。
實施例1
實施例1
於該萊纖製程中,萊纖纖維 – 萊纖標準型及萊纖熱變色型 – 係由二木漿製成。
該萊纖製程由以下步驟組成:
(1) 用該木漿於溶劑N-甲基嗎啉氧化物(NMMO)中的溶液製造紡絲物質
(2) 經由氣隙將該紡絲物質擠入含水沉澱浴以形成單絲(filament)
(3) 其後清洗該單絲
(4) 將該單絲切成短纖維(38毫米)並於其後乾燥。
將具有不同半纖維素成分的二不同類型木漿用於製造纖維:
由萊纖纖維(1.3 dtex / 38 mm /亮光型)製造Nm 50環錠紗(ring yarn)。此環錠紗於針織機(Lawson&Hemphill FAK-S取樣器針織機,260針針筒,24針/吋,54隔距(gauge))上針織成由100%萊纖標準型或100%萊纖熱變色型構成的針織長襪。
使用Datacolor 600測量裝置(Datacolor Match Pigment及Datacolor Tools)於400至700 ƞm的測量範圍內在折疊針織長襪上測定正常色值(normal color value)。根據公式WB = Y + 3 *(Z-X)計算Berger白度的換算。
該萊纖製程由以下步驟組成:
(1) 用該木漿於溶劑N-甲基嗎啉氧化物(NMMO)中的溶液製造紡絲物質
(2) 經由氣隙將該紡絲物質擠入含水沉澱浴以形成單絲(filament)
(3) 其後清洗該單絲
(4) 將該單絲切成短纖維(38毫米)並於其後乾燥。
將具有不同半纖維素成分的二不同類型木漿用於製造纖維:
由萊纖纖維(1.3 dtex / 38 mm /亮光型)製造Nm 50環錠紗(ring yarn)。此環錠紗於針織機(Lawson&Hemphill FAK-S取樣器針織機,260針針筒,24針/吋,54隔距(gauge))上針織成由100%萊纖標準型或100%萊纖熱變色型構成的針織長襪。
使用Datacolor 600測量裝置(Datacolor Match Pigment及Datacolor Tools)於400至700 ƞm的測量範圍內在折疊針織長襪上測定正常色值(normal color value)。根據公式WB = Y + 3 *(Z-X)計算Berger白度的換算。
該紡織品表面於195℃下熱定形45秒(熱空氣),導致“黃變”,其於該萊纖熱變色型中比於該萊纖標準型中更強烈地發生。比較原料的Berger白度及經熱定形之後的材料之白度,萊纖標準型的白度下降42%而且萊纖熱變色型的白度下降75%。
由熱定形造成的白度差異藉由清洗是可逆的。
條件洗衣:染液比(liquor ratio) 1:30。1 g/l Kieralon JET,1 g/l蘇打,1 g/l Persoftal L,1 g/l Albaflow FFA。於80°C下20分鐘,然後沖洗。在輕微張力下加熱至50°C的金屬棒上乾燥以使襪子平順。
也可藉由氧化漂白於所有加工階段調節白度的差異。
氧化漂白係於以下條件之下進行:染液比1:30。1當量H2 O2 (50%)、0.25當量NaOH、1 g/l Prestogen D2000、2 g/l Kieralon JET、0.8 g/l Kappafos D11。40°C - 1.5°/`至90°C - 60分鐘 - 2°/`以冷卻至70°C。然後溫冷沖洗。
表1:Berger白度的差異,萊纖標準型對比於萊纖熱變色型:
這些實施例顯示出本發明的實用性。藉由使用具有更高半纖維素含量的木漿,便能可靠地調節白度,或者可藉由測定白度在根據本發明的樣品上清楚地示範高溫熱處理。
由熱定形造成的白度差異藉由清洗是可逆的。
條件洗衣:染液比(liquor ratio) 1:30。1 g/l Kieralon JET,1 g/l蘇打,1 g/l Persoftal L,1 g/l Albaflow FFA。於80°C下20分鐘,然後沖洗。在輕微張力下加熱至50°C的金屬棒上乾燥以使襪子平順。
也可藉由氧化漂白於所有加工階段調節白度的差異。
氧化漂白係於以下條件之下進行:染液比1:30。1當量H2 O2 (50%)、0.25當量NaOH、1 g/l Prestogen D2000、2 g/l Kieralon JET、0.8 g/l Kappafos D11。40°C - 1.5°/`至90°C - 60分鐘 - 2°/`以冷卻至70°C。然後溫冷沖洗。
表1:Berger白度的差異,萊纖標準型對比於萊纖熱變色型:
這些實施例顯示出本發明的實用性。藉由使用具有更高半纖維素含量的木漿,便能可靠地調節白度,或者可藉由測定白度在根據本發明的樣品上清楚地示範高溫熱處理。
圖1顯示在由實施例1製造並測試的發明性纖維製成之織物表面的熱應力及/或清洗或漂白處理之後不同纖維類型的白度。
Claims (15)
- 一種半纖維素含量至少5重量%的木漿之用途,該半纖維素含量含有至少5%甘露聚醣(mannan)/甘露糖(mannose),該木漿係用於製造具有熱變色性質的萊纖纖維。
- 如申請專利範圍第1項之用途,其中該半纖維素的含量為7重量%或更高,較佳為10重量%或更高。
- 如前述申請專利範圍中至少一項之用途,其中存於該木漿中的半纖維素係處於天然狀態,藉由加工化學改質,或以單獨製程步驟化學改質或官能化後混入。
- 如前述申請專利範圍中任一項之用途,其中該木漿的特徵在於該半纖維素所含的C5/木聚醣與C6/甘露聚醣部分的比率(C5/C6比率)係於125:1至1:3的範圍中。
- 如申請專利範圍第4項之用途,其中該C5/C6比率係於25:1至1:2的範圍中,較佳為於1.4:1至1:2的範圍中或於25:1至2:1的範圍中。
- 一種萊纖纖維,其係由如申請專利範圍第1至5項中至少一項之木漿及/或木漿混合物製得。
- 如申請專利範圍第6項之萊纖纖維,其中該纖維係短纖維(staple fiber)。
- 如申請專利範圍第6及7項中至少一項之萊纖纖維,其中與半纖維素含量為5重量%或更低的萊纖纖維相比,該纖維暴露於195°C下短於1分鐘,較佳為45秒之後顯現5%或更高的白度下降。
- 一種產物,其包含如申請專利範圍第6至8項中至少一項之纖維。
- 如申請專利範圍第9項之產物,其係選自非織物及其他紡織物。
- 如申請專利範圍第9及/或10項之產物,其中如申請專利範圍第6至8項中任一項之萊纖纖維係與至少一其他纖維混合。
- 一種如申請專利範圍第6至8項中任一項之纖維或如申請專利範圍第9至12項中任一項之產物之用途,其係用作熱指示器(thermal indicator)。
- 一種如申請專利範圍第6至8項中任一項之纖維或如申請專利範圍第9至12項中任一項之產物之用途,其係用於製造具有根據本發明的萊纖纖維色彩之永久色彩微差適應(permanent color nuance adaptation)的產物。
- 一種包含甘露聚醣/甘露糖及木聚醣/木糖的組合物之用途,其中那些組分存有1:10至10.1的重量比,該組合物係用於提供具有用於檢測熱應力及/或用於調節白度的熱誘導指示器系統(thermally inducible indicator system)之萊纖纖維。
- 一種製造木漿及/或木漿混合物之方法,該木漿及/或木漿混合物顯示於基準暴露(195度,暴露時間45秒)下的白度值特徵變化,該方法包含以下步驟: a) 原料或木漿的半纖維素組成之測定, b) 根據實驗值及/或參考資料庫及/或藉由直接測量,由期望白度值偏差求出結果的白度值偏差, c) 若該資料庫值及/或當前測量值顯示偏離期望白度值偏差,則混合同樣已通過步驟a)及b)的至少一選自半纖維素及其混合物之第二物質,及/或對結果的混合物進行基準測量直到測量結果顯示出及/或能藉由資料庫分析預期到該期望白度值偏差, d) 將步驟c)的測量值視需要加於該參考資料庫。
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ATA53792A (de) | 1992-03-17 | 1995-02-15 | Chemiefaser Lenzing Ag | Verfahren zur herstellung cellulosischer formkörper, vorrichtung zur durchführung des verfahrens sowie verwendung einer spinnvorrichtung |
WO1994008217A1 (de) | 1992-10-05 | 1994-04-14 | Hans Paluschinski | Schlamm- und abwasser-probeentnahmegerät und verfahren zur probeentnahme |
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US5456748A (en) | 1993-05-24 | 1995-10-10 | Courtaulds Fibres (Holdings) Ltd. | Premix storage hopper |
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AT402410B (de) | 1995-04-19 | 1997-05-26 | Chemiefaser Lenzing Ag | Verfahren zur herstellung einer cellulosesuspension |
AT409130B (de) | 1995-04-25 | 2002-05-27 | Chemiefaser Lenzing Ag | Verwendung einer vorrichtung zum halten und abgeben einer homogenen cellulosesuspension |
GB9607456D0 (en) | 1996-04-10 | 1996-06-12 | Courtaulds Fibres Holdings Ltd | Spinning of filaments |
AT404594B (de) | 1996-08-01 | 1998-12-28 | Chemiefaser Lenzing Ag | Verfahren zur herstellung einer cellulosesuspension |
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JP3829955B2 (ja) | 1996-11-27 | 2006-10-04 | 東洋紡績株式会社 | 染色性に優れた再生セルロース繊維およびその製法 |
US6686040B2 (en) | 1999-02-24 | 2004-02-03 | Weyerhaeuser Company | Use of thinnings and other low specific gravity wood for lyocell products |
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2018
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-
2019
- 2019-03-06 WO PCT/EP2019/055581 patent/WO2019170754A1/de active Application Filing
- 2019-03-06 TW TW108107357A patent/TW201942445A/zh unknown
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Publication number | Publication date |
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