Опилочная щелочная целлюлоза с низкими значениями средней степени полимеризации и способ ее производства - RU2003131266A

Реферат

1. Целлюлозная масса, содержащая:

обработанную щелочную целлюлозную массу, содержащую:

(a) гемицеллюлозу в количестве по меньшей мере 7% по массе;

(b) целлюлозу, имеющую среднюю степень полимеризации от примерно 200 до примерно 1100;

(c) медное число меньше примерно 2,0; и

(d) больше 4% волокон целлюлозной массы имеют взвешенную по длине среднюю длину волокон меньше 2,0 мм.

2. Целлюлозная масса по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая обработанная щелочная целлюлозная масса получена из древесины.

3. Целлюлозная масса по п.2, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса получена по меньшей мере из одного вида хвойных деревьев, выбираемого из группы, состоящей из пихты, сосны, ели, лиственницы, кедра и тсуги.

4. Целлюлозная масса по п.2, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса получена по меньшей мере из одного вида лиственных деревьев, выбираемого из группы, состоящей из акации, ольхи, осины, дуба, камедного дерева, эвкалипта, тополя, гмелины и клена.

5. Целлюлозная масса по п.1, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса содержит целлюлозу, имеющую среднюю степень полимеризации от примерно 300 до примерно 1100, и гемицеллюлозу в количестве от 7% по массе до примерно 35% по массе.

6. Целлюлозная масса по п.1, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса содержит целлюлозу, имеющую среднюю степень полимеризации от примерно 300 до примерно 1100, и гемицеллюлозу в количестве примерно от 7% по массе до примерно 20% по массе.

7. Целлюлозная масса по п.1, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса содержит целлюлозу, имеющую среднюю степень полимеризации от примерно 400 до примерно 700, и гемицеллюлозу в количестве примерно от 10% по массе до примерно 17% по массе.

8. Целлюлозная масса по п.1, отличающаяся тем, что распределения значений степени полимеризации целлюлозы в обработанной щелочной целлюлозной массе одномодальное.

9. Целлюлозная масса по п.1, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса, кроме того, имеет медное число меньше примерно 1,6.

10. Целлюлозная масса по п.1, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса, кроме того, имеет содержание карбонила меньше примерно 60 мкмоль/г.

11. Целлюлозная масса по п.10, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса, кроме того, имеет содержание карбонила меньше примерно 30 мкмоль/г.

12. Целлюлозная масса по п.1, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса, кроме того, имеет содержание карбоксила меньше примерно 60 мкмоль/г.

13. Целлюлозная масса по п.12, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса, кроме того, имеет содержание карбоксила меньше примерно 30 мкмоль/г.

14. Целлюлозная масса по п.1, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса, кроме того, имеет общее содержание переходных металлов меньше 20 частей на миллион.

15. Целлюлозная масса по п.14, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса, кроме того, имеет общее содержание переходных металлов меньше 10 частей на миллион.

16. Целлюлозная масса по п.1, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса, кроме того, имеет каппа-число меньше 2,0.

17. Целлюлозная масса по п.16, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса, кроме того, имеет каппа-число меньше 1,0.

18. Целлюлозная масса по п.1, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса, кроме того, имеет содержание железа меньше примерно 8 частей на миллион.

19. Целлюлозная масса по п.18, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса, кроме того, имеет содержание железа меньше примерно 4 частей на миллион.

20. Целлюлозная масса по п.1, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса, кроме того, имеет содержание меди меньше примерно 1,0 части на миллион.

21. Целлюлозная масса по п.20, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса, кроме того, имеет содержание меди меньше примерно 0,5 части на миллион.

22. Целлюлозная масса по п.1, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса, кроме того, имеет ΔR больше или равную примерно 2,8.

23. Целлюлозная масса по п.1, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса способна полностью раствориться в растворе, содержащем моногидрат НММО, меньше, чем примерно за 10 мин.

24. Целлюлозная масса по п.23, отличающаяся тем, что обработанная щелочная целлюлозная масса способна полностью раствориться в растворе, содержащем моногидрат НММО, меньше, чем примерно за 5 мин.

25. Лиоселльное волокно, содержащее обработанную щелочную целлюлозную массу, содержащую:

(a) гемицеллюлозу в количестве по меньшей мере 5% по массе;

(b) целлюлозу, имеющую среднюю степень полимеризации от примерно 200 до примерно 1100;

(c) каппа-число меньше 2,0; и

(d) более 4% волокон целлюлозной массы имеют взвешенную по длине среднюю длину волокон меньше 2,0 мм.

26. Волокно по п.25, имеющее содержание гемицеллюлозы от 5% по массе до примерно 22% по массе.

27. Волокно по п.25, имеющее содержание гемицеллюлозы от 5% по массе до примерно 18% по массе.

28. Волокно по п.25, имеющее содержание гемицеллюлозы от 10% по массе до примерно 15% по массе.

29. Волокно по п.25, кроме того, содержащее целлюлозу, имеющую среднюю степень полимеризации от примерно 300 до примерно 1100.

30. Волокно по п.25, кроме того, содержащее целлюлозу, имеющую среднюю степень полимеризации от примерно 400 до примерно 700.

31. Волокно по п.25, кроме того, имеющее каппа-число меньше 1,0.

32. Волокно по п.25, отличающееся тем, что упомянутая целлюлоза имеет одномодальное распределение значений степени полимеризации.

33. Волокно по п.25, кроме того, имеющее медное число меньше 2,0.

34. Волокно по п.33, кроме того, имеющее медное число меньше 1,6.

35. Волокно по п.25, кроме того, имеющее общее содержание переходных металлов меньше 20 частей на миллион.

36. Волокно по п.35, кроме того, имеющее общее содержание переходных металлов меньше 10 частей на миллион.

37. Волокно по п.25, кроме того, имеющее ΔR больше или примерно равную 2,8.

38. Волокно по п.25, кроме того, имеющее содержание карбонила меньше 60 мкмоль/г.

39. Волокно по п.38, кроме того, имеющее содержание карбонила меньше 30 мкмоль/г.

40. Волокно по п.25, кроме того, имеющее содержание карбоксила меньше 60 мкмоль/г.

41. Волокно по п.40, кроме того, имеющее содержание карбоксила меньше 60 мкмоль/г.

42. Волокно по п.25, кроме того, имеющее содержание железа меньше 8 частей на миллион.

43. Волокно по п.42, кроме того, имеющее содержание железа меньше 4 частей на миллион.

44. Волокно по п.25, кроме того, имеющее содержание меди меньше 1,0 части на миллион.

45. Волокно по п.44, кроме того, имеющее содержание меди меньше 0,5 части на миллион.

46. Волокно по п.25, кроме того, включающее удлинение в сухом состоянии от примерно 8% до примерно 20%.

47. Волокно по п.25, кроме того, включающее удлинение в мокром состоянии от примерно 10% до примерно 18%.

48. Волокно по п.25, кроме того, включающее прочность на разрыв в сухом состоянии от примерно 20 до примерно 48 сН/текс.

49. Волокно по п.25, кроме того, включающее прочность на разрыв в мокром состоянии от примерно 18 до примерно 40 сН/текс.

50. Способ изготовления состава для превращения в лиоселльное волокно, причем упомянутый способ включает: варку сырья в варочном котле для получения щелочной целлюлозной массы, отличающийся тем, что сырье содержит опилки в количестве больше 0% и до 100%; и контакт щелочной целлюлозной массы, содержащей целлюлозу и по меньшей мере примерно 7% гемицеллюлозы, в щелочных условиях с количеством окислителя, достаточным для того, чтобы снизить среднюю степень полимеризации целлюлозы до диапазона от примерно 200 до примерно 1100 без существенного уменьшения содержания гемицеллюлозы в целлюлозной массе или существенного увеличения медного числа.

51. Способ по п.50, отличающийся тем, что упомянутый окислитель содержит по меньшей мере один член из группы, состоящей из химического вещества с пероксидной группой, пероксид водорода, кислород, диоксид хлора, озон и их сочетания.

52. Способ по п.50, отличающийся тем, что снижение средней степени полимеризации целлюлозы происходит в присутствии соотношения магния с переходными металлами меньше примерно 50%.

53. Способ по п.50, отличающийся тем, что содержание гемицеллюлозы в целлюлозной массе уменьшается меньше, чем примерно на 50%.

54. Способ по п.53, отличающийся тем, что содержание гемицеллюлозы в целлюлозной массе уменьшается меньше, чем примерно на 15%.

55. Способ по п.54, отличающийся тем, что содержание гемицеллюлозы в целлюлозной массе уменьшается меньше, чем примерно на 5%.

56. Способ по п.50, отличающийся тем, что медное число уменьшается меньше, чем примерно на 50%.

57. Способ по п.56, отличающийся тем, что медное число уменьшается меньше, чем примерно на 25%.

58. Способ по п.50, отличающийся тем, что стадия контакта кроме того включает контакт целлюлозной массы с источником щелочи, выбираемым из группы, состоящей из гидроксида натрия, окисленного белого щелока и неокисленного белого щелока.

59. Способ по п.58, отличающийся тем, что контакт щелочной целлюлозной массы и окислителя происходит при рН больше примерно 8,0.

60. Целлюлозная масса, изготовленная способом по п.50.

61. Способ по п.50, кроме того включающий стадию растворения состава в растворителе после стадии контакта щелочной целлюлозной массы с окислителем, отличающийся тем, что состав легко растворяется в моногидрате НММО в течение 5 мин, используя испытание из Примера 3, для образования прядильного раствора.

62. Прядильный раствор, изготовленный способом по п.61.

63. Способ по п.50, отличающийся тем, что варочный котел является варочным котлом непрерывного действия.

64. Способ по п.63, отличающийся тем, что варочным котлом является варочный котел типа "M&D" или "Pandia".

65. Способ по п.50, отличающийся тем, что опилки содержат меньше или примерно 50% волокон, задерживаемых на сите с ячейкой 1/4 дюйма по стандарту TAPPI 233.

66. Способ по п.65, отличающийся тем, что опилки содержат меньше, чем примерно 30% волокон, задерживаемых на сите с ячейкой 1/4 дюйма по стандарту TAPPI 233.

67. Способ по п.66, отличающийся тем, что опилки содержат меньше, чем примерно 15% волокон, задерживаемых на сите с ячейкой 1/4 дюйма по стандарту TAPPI 233.

68. Способ по п.50, отличающийся тем, что упомянутое сырье содержит примерно 50-100% опилок.

69. Способ изготовления лиоселльных волокон, включающий стадии:

(a) варки сырья в варочном котле для получения щелочной целлюлозной массы, отличающийся тем, что сырье содержит опилки в количестве больше 0% и до 100%;

(b) контакта щелочной целлюлозной массы, содержащей целлюлозу и по меньшей мере примерно 7% гемицеллюлозы, в щелочных условиях с количеством окислителя, достаточном для того, чтобы снизить среднюю степень полимеризации целлюлозы до диапазона от примерно 200 до примерно 1100 без существенного уменьшения содержания гемицеллюлозы или существенного увеличения медного числа целлюлозной массы; и

(c) формования волокон из целлюлозной массы, обработанной в соответствии со стадией (b).

70. Способ по п.69, отличающийся тем, что окислитель выбирается из группы состоящей из химического вещества с пероксидной группой, кислорода, пероксида водорода, диоксида хлора, озона и их сочетаний.

71. Способ по п.69, отличающийся тем, что снижение средней степени полимеризации целлюлозы происходит в присутствии соотношения магния с переходными металлами меньше, чем примерно 50%.

72. Способ по п.69, отличающийся тем, что содержание гемицеллюлозы уменьшается меньше, чем примерно на 15%.

73. Способ по п.69, отличающийся тем, что содержание гемицеллюлозы уменьшается меньше, чем примерно на 25%.

74. Способ по п.69, отличающийся тем, что стадия контакта происходит в существенном отсутствии ингибитора деструкции целлюлозы окислителем.

75. Способ по п.69, отличающийся тем, что контакт щелочной целлюлозной массы и окислителя происходит при рН больше примерно 8,0.

76. Способ по п.69, кроме того включающий стадию растворения целлюлозной массы после стадии (b) в растворителе для образования прядильного раствора, отличающийся тем, что целлюлозная масса легко растворяется в моногидрате НММО в течение 10 мин согласно испытанию из Примера 3.