纖維素水溶液的制造方法和纖維素衍生物的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明所要解決的問題在于提供可以使用安全性較高的物質(zhì)、在較為溫和的條件下溶解纖維素的方法。本發(fā)明解決問題的方法在于提供纖維素水溶液的制造方法，該方法包括：使纖維素純化物或者含有纖維素的物質(zhì)、和氫氧化銨水溶液接觸的工序，其中在和所述纖維素原料接觸的狀態(tài)下，溶解在所述氫氧化銨水溶液中的堿金屬的鹵化物和/或堿土金屬的鹵化物的總計(jì)濃度為1重量%以下。本發(fā)明還提供纖維素水溶液的制造方法，該方法包括：使纖維素原料和氫氧化銨水溶液接觸的工序，其中，在環(huán)狀多醚存在下，進(jìn)行所述纖維素原料和所述氫氧化銨水溶液的接觸。
【專利說明】纖維素水溶液的制造方法和纖維素衍生物的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及纖維素水溶液的制造方法、以及使用了按照該制造方法得到的纖維素水溶液的、纖維素衍生物的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以乙酰纖維素、硝化纖維素、氰乙基纖維素等為代表的纖維素衍生物廣泛應(yīng)用在包裝、紡織物、塑料、照片、表面涂層、軍需、飛機(jī)、記錄、化學(xué)藥品、醫(yī)藥、煙草、電器等工業(yè)生產(chǎn)部門，在工業(yè)生產(chǎn)上是非常重要的材料。
[0003]通常，纖維素衍生物通過向纖維素所具有的羥基中導(dǎo)入各種官能團(tuán)(衍生化)來制造。然而，對于纖維素而言，每一單元吡喃葡糖中具有3個羥基，這些羥基彼此之間在分子內(nèi)或者分子間所產(chǎn)生的氫鍵的力非常強(qiáng)，因此，纖維素不溶或者難溶于水和大部分的有機(jī)溶劑。因而，在制造纖維素衍生物之前，為了使纖維素能夠溶解在各種溶劑中，按照以下列舉的溶解法進(jìn)行氫鍵裂解、和防止氫鍵再形成的處理。
[0004]作為第一溶解法，慣用的是形成纖維素絡(luò)合物的方法。例如使用有[Cu(NH3)4](OH)2的銅氨法中，銅和纖維素的C (2)位以及C (3)位的羥基進(jìn)行δ配位(參照下述(a))。使用有Ca(SCN)2的硫氰酸鈣法中，鈣離子和C (5)位及C (6)位配位，形成五元環(huán)結(jié)構(gòu)(參照下述(b))。對于SO2/二乙胺法，纖維素的全部羥基和SO2-胺絡(luò)合物以1:1的比例形成絡(luò)合物(參照下述(c))。
[0005][化學(xué)式I]
[0006]
【權(quán)利要求】
1.纖維素水溶液的制造方法，該方法包括: 使纖維素純化物或含有纖維素的物質(zhì)(以下統(tǒng)稱為“纖維素原料”)與氫氧化銨水溶液接觸的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維素水溶液的制造方法，其包括使纖維素純化物或含有纖維素的物質(zhì)(以下統(tǒng)稱為“纖維素原料”)與氫氧化銨水溶液接觸的工序，其中， 在和所述纖維素原料接觸的狀態(tài)下，溶解在所述氫氧化銨水溶液中的堿金屬的鹵化物和/或堿土金屬的鹵化物的總濃度為I重量％以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維素水溶液的制造方法，其中，所述氫氧化銨水溶液的濃度為35重量％以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維素水溶液的制造方法，其中，所述氫氧化銨具有取代或非取代的烷基和/或取代或非取代的芳基作為4個取代基，該4個取代基的碳原子數(shù)總計(jì)為4~60。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維素水溶液的制造方法，其包括使纖維素原料和氫氧化銨水溶液接觸的工序，其中， 在環(huán)狀多醚的存在下，進(jìn)行所述纖維素原料和所述氫氧化銨水溶液的接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的纖維素水溶液的制造方法，其中，所述環(huán)狀多醚為選自12-冠-4、15-冠-5、18-冠-6、二苯并-18-冠-6及二氮雜-18-冠-6中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的纖維素水溶液的制造方法，其中，所述氫氧化銨水溶液中的環(huán)狀多醚的濃度是0.01~5M。
8.纖維素水溶液，其是通過權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的制造方法得到的。
9.復(fù)合體，其是由纖維素和氫氧化銨形成、并且在通過權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的制造方法得到的纖維素水溶液中生成的。
10.纖維素衍生物的制造方法，該方法包括: 將通過權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的制造方法得到的纖維素水溶液、和作為纖維素衍生物原料的羥基反應(yīng)性化合物進(jìn)行混合的工序。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的纖維素衍生物的制造方法，其中，所述羥基反應(yīng)性化合物選自α，β-不飽和腈、環(huán)氧化物、有機(jī)羧酸酐、α，β-不飽和羧酸酯及鹵代烷。
12.纖維素-季銨復(fù)合體的制造方法，該方法包括: 將通過權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的制造方法得到的纖維素水溶液和纖維素的不良溶劑混合,使纖維素-季銨復(fù)合體析出的工序。
13.纖維素膜的制造方法，該方法包括: 通過干燥，從通過權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的制造方法得到的纖維素水溶液中除去溶劑的工序。
14.纖維素膜，其是通過權(quán)利要求13所述的制造方法得到的。
15.纖維素纖維的制造方法，該方法包括:將通過權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的制造方法得到的纖維素水溶液進(jìn)行紡絲。
16.纖維素纖維，其是通過權(quán)利要求15所述的制造方法得到的。
【文檔編號】D01F2/02GK103842384SQ201280049066
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月9日
【發(fā)明者】酒井貴志, 依馬正, 小原則行, 小見山拓三 申請人:株式會社大賽璐