[发明专利]具有疏水特性和高柔软度的纤维素纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及具有疏水特性的显示更大柔软度和蓬松度的纤维素纤维及其制备方法。

纤维素人造纤维以其亲水吸水性为人所知。相反，合成纤维如聚酯、聚乙烯和聚丙烯为固有疏水性的，这意味着它们不会将水吸收进其内部结构中。一些天然生长的纤维如棉具有天然蜡，所述天然蜡在自然界中保护所述植物且使原纤维为疏水性的。通常除去这些蜡以获得用于织物和无纺加工的吸水性的柔软棉纤维。

粘胶纤维类和莫代尔类的纤维素纤维是根据粘胶纤维法制备的。这类纤维已由BISFA(国际人造纤维标准化局(The International Bureau for the standardisation of man made fiber))给予了通用名称，粘胶纤维和莫代尔纤维。

近年来已经确立了“氧化胺法”或“莱赛尔法”作为粘胶纤维法的替代方法，其中纤维素在不形成衍生物的情况下溶解在有机溶剂氧化胺，特别是N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)中。由所述溶液制备的纤维素纤维被称为“溶剂纺丝”纤维且已被BISFA(国际人造纤维标准化局)给予了通用名称莱赛尔纤维。

其它人造纤维素纤维可以用化学法(例如铜铵法)或用其它直接的溶剂（如离子液体）制造。

对于卫生应用来说，合成纤维如聚酯由于在无纺织物和纺织物应用中提高了蓬松度、不透明性和柔软度，所以被广泛使用。

由于生态原因，纤维素纤维且尤其是人造纤维素纤维由于它们是由可再生原料制造且是生物可降解的，所以变得日益重要。因此，对于柔软、疏水、显示较高的蓬松度和生物可降解的纤维素纤维的需求日益增长。

本发明的目的在于提供生物可降解和抗水的疏水性纤维素纤维。所述纤维格外柔软且在无纺布中显示了较高的蓬松度。

通过包含疏水性表面处理剂的纤维素纤维达到了所述目的，并且所述纤维特征在于根据大锤试验(sledge test)所述纤维的柔软度比同样类型的未经处理的纤维素人造纤维的柔软度高至少1.3倍。

所述纤维素纤维可以如棉一样是天然生长的，或者是人造纤维素纤维，如粘胶纤维、莫代尔纤维或莱赛尔纤维。

所述纤维素人造纤维也可以

a) 物理改性，例如在形状上(三叶片型、多叶片型)或长度上(棉束、连续纤维的短切)

b) 具有掺合材料，如彩色颜料、阻燃剂、离子交换树脂、炭黑

c) 化学改性，例如如莫代尔纤维或交联纤维的情况。

在本发明中，术语“未经处理的纤维”是指其中纤维的表面未被改性的纤维。在新纺的纤维，即：从未干燥的纤维(never-dried fibre)的情况下，该表面最初是未改性的。市售纤维通常含有柔软整理剂（finish），所述整理剂必需完全除去以便在疏水性处理之前得到未改性的表面。

术语“相同类型”意思是相同的性质、纤度和长度的纤维。

使用如式(1)所示的烷基或烯基烯酮二聚物(AKD)作为疏水剂，其中R1和R2是带有8-40个碳原子的烃基并且二者可以都是饱和或不饱和的、直链或支化的。

具有类似作用的配制剂是取代的环状二羧酸酐，如取代的琥珀酸酐或戊二酸酐等。

优选的烷基烯酮二聚物通过例如R.Adams, Org.Reactions 卷III, 第129页 John Wiley & Sons Inc. NY 1946或J.C. Saner; Journal of the American Chemical Society, 卷69, 第 2444页(1947)所描述的方法由酰基氯制备。

众所周知烷基烯酮二聚物(AKD)在造纸工业中用以提高表面的抗水性，例如用于食品包装。已知使用AKD用于上胶纸张，如由GB 2 252 984 A和EP 0 228 576 B1已知。WO99/37859中描述了联合使用AKD和ASA(烷基琥珀酸)。AKD通常在造纸机的湿润端使用。

在用于制备具有疏水特性的纤维素纤维的方法中，所述方法特征在于如下步骤：

a) 提供具有未改性表面的纤维素纤维

b) 用疏水剂处理纤维素纤维

疏水剂可以在人造纤维生产过程中施加，这意味着在纤维已经形成和进行洗涤后但在干燥之前施加，即：从未干燥的纤维。在此情况下所述表面是未改性的。

如果使用包含整理剂的市售纤维素纤维，则所述整理剂必须除去。