本發明專利技術是提供一種使用濕式紡黏方式制備天然纖維素不織布的方法，是以木漿（ｐｕｌｐ）為原料而加入氧化甲基瑪琳（Ｎ－ｍｅｔｈｙｌｍｏｒｐｈｏｌｉｎｅ Ｎ－ｏｘｉｄｅ，簡稱ＮＭＭＯ）溶劑，使其相混合溶解成黏液（ｄｏｐｅ），再以紡黏方式（ｓｐｕｎｂｏｎｄ）將該黏液從紡口擠壓出來形成長纖維素絲束，使該長纖維素絲束先經由空氣隔距（ａｉｒｇａｐ）冷卻拉伸而進入凝固液中凝固再生、再經氣流牽伸器高速拉伸后于收集網上堆棧成網形而成不織布，該不織布又經水洗、水針軋、干燥及卷取等程序后，便可制得具有連續長纖維型態的天然纖維素纖維不織布。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術是關于一種，尤其指一種 具有低制造成本及不會造成環境污染的環保制程，其制得的不織布成品屬于長纖維型態， 而具有良好的透氣性與吸水率等物性，可被應用于紡織品、醫療衛生材料、過濾材料、生物 科技材料及光電晶圓擦拭等用途上。
技術介紹
目前人造合成纖維所制成的不織布，是由熔融的高分子聚合原料，以直接擠出法 (spimlaid)經過擠出延伸形成連續的長纖維后，再將其堆棧成網形而成，因此該長纖維能 賦予不織布具有良好的透氣性與吸水率等物性，故已大量地被廣泛應用在諸如衛生用品、 擦拭材、醫療防護與過濾材等領域上；另前述直接擠出法所生產的不織布產量，其市占率根 據美國不織布工業協會(INDA)的統計，已從1994年的33. 5% (第二位)成長至2009年的 43.7% (第一位)，整體的產量并達到每年2. 7百萬噸，而其生產中所使用的最大量原料，依 序為聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚乙烯(PE)與尼龍(Nylon)，共計占總使用量的96%，故當 這些大量人造合成纖維不織布經使用后成為廢棄物時，由于無法被自然環境分解，反而對 環境產生巨大的不良沖擊結果，再者，這些人造合成纖維的原料亦非取之不盡，伴隨著石化 原料的短缺，其取得的成本也會逐漸升高，近來生產不織布的業者，乃進而逐漸轉向使用天 然原料來取代人造合成纖維原料，但卻又發現該天然素材所生產制造不織布的方式，因必 須采用制程較長的濕式法或水針法才能達成，除成本較直接擠出法為高之外，其纖維型態 又屬于短纖維，致使不織布產品的透氣性與吸水率等性能被減弱，因此，如何以天然纖維原 料及低成本制程來制得長纖維型態的不織布產品，便成為急待突破之要務。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于提供一種使用濕式紡黏方式制備天然纖維素不織布的方 法，其是以木漿(pulp)為原料而加入氧化甲基瑪琳(N-methylmorpholineN-oxide，簡稱 ΝΜΜ0)溶劑，使其相混合溶解成黏液(dope)，再以紡黏方式(spimbond)將該黏液從紡口擠 壓出來形成長纖維素絲束，使該長纖維素絲束先經由空氣隔距(air gap)冷卻拉伸而進入 凝固液中凝固再生、再經氣流牽伸器高速拉伸后于收集網上堆棧成網形而成不織布，該不 織布又經水洗、水針軋、干燥及卷取等程序后，即可制得具有連續長纖維型態的天然纖維素 纖維不織布，由于該制程短使得制造成本降低，且因使用無毒性的氧化甲基瑪琳作為溶劑 并能充分循環使用，而成為不會對環境造成污染的環保制程。本專利技術的另一目的在于提供一種使用濕式紡黏方式制備天然纖維素不織布的方 法，依該方法所制得的天然纖維素纖維不織布，屬于連續長纖維型態，除具有與人造合成纖 維不織布相同的良好透氣性與吸水率等物性外，其使用后成為廢棄物時，能在環境中自然 分解，而不會對環境造成破壞。一種，其步驟包含a.以木漿為原料；b.加入氧化甲基瑪琳溶劑(N-methylmorpholine N-oxide，簡稱ΝΜΜ0)及苯基惡 唑安定劑(l，3-phenylene-bis 2-oxazoline,BOX)于木漿中，以50°C 80°C低溫進行高速 攪碎，再以80°C 120°C加熱在10分鐘內蒸發溶解混合后的水份排除至5 13%而形成黏 液(dope)；c.以紡黏方式(spimbond)將該黏液從紡口擠壓出來形成長纖維素絲束，并將該 長纖維素絲束施以空氣隔距(air gap)冷卻拉伸；d.將冷卻拉伸后的長纖維素絲束進入凝固液中凝固再生；及e.經凝固液再生后的長纖維素絲束，以氣流牽伸器進行高壓高速拉伸，并使其在 收集網上堆棧成網形的不織布，再依序經水洗、水針軋、干燥及卷取等程序，即可制得具有 連續長纖維型態的天然纖維素纖維不織布。其中，步驟a中該木漿原料是選用α-纖維素含量在65%以上的長、短纖維的木漿 纖維素，其纖維素聚合度介于500 1200。其中，步驟b中該氧化甲基瑪琳溶劑的濃度為45% 75%。其中，該步驟b中黏液的纖維素含量為6wt% 15wt%，黏液的黏度為1000 10000(poise)，黏液的透光指數為1. 470 1. 495，黏液的熔融指數為100 1000。其中，步驟c中該空氣隔距的距離為2公分 30公分，使用冷卻風的溫度為5°C 30°C，其相對濕度為60% 99% ；其中，步驟d中該凝固液的溫度為5°C 30°C，且其內部氧化甲基瑪琳的濃度為 0 30wt%其中，步驟e中該天然纖維素不織布的卷取速度為每分鐘2 200公尺。其中，步驟e中該天然纖維素不織布的基重為10g/m2 300g/m2，該天然纖維素不 織布的纖維纖度為1 15um，該天然纖維素不織布的透氣度為100 3500 (Cm3/Cm2/min)， 該天然纖維素不織布的吸水率為300% 2000%。其中，步驟e中該天然纖維素不織布的機械方向(MD)拉伸強度為20kgf以上，而 垂直方向(⑶)的拉伸強度為Ukgf以上。其中，步驟e中該氣流牽伸器進行的牽伸速度為20m/min 3000m/min。本專利技術一種，其優點及功效在 于該方法制程短使得制造成本降低，且因使用無毒性的氧化甲基瑪琳作為溶劑并能充分 循環使用，而成為不會對環境造成污染的環保制程。依該方法所制得的天然纖維素纖維不 織布，屬于連續長纖維型態，除具有與人造合成纖維不織布相同的良好透氣性與吸水率等 物性外，其使用后成為廢棄物時，能在環境中自然分解，而不會對環境造成破壞。附圖說明圖1是本專利技術的制造流程方塊圖。圖2是本專利技術所使用氧化甲基瑪琳溶劑(N-methylmorpholine N-oxide，簡稱 ΝΜΜ0)的化學結構圖。圖3是本專利技術中紡黏長纖維素絲束之作動示意圖。圖4是本專利技術的制造流程示意圖。圖5是本專利技術所制得天然纖維素不織布的外觀示意圖。圖中具體標號如下1-齒輪泵2-紡口模具3-紡 口D-黏液具體實施方式下面結合附圖和實施例，對本專利技術的技術方案做進一步的說明。請參閱圖1至圖5所示，本專利技術， 其步驟包含a.以木漿(pulp)為原料；選用α -纖維素含量在65%以上的長、短纖維的木漿纖 維素，其纖維素聚合度(degree of polymerization，簡稱DP)介于500 1200 ；b.加入氧化甲基瑪琳溶劑(N-methylmorpholine N-oxide，簡稱ΝΜΜ0，其化學結 構如圖2所示)及苯基惡唑安定劑(1,3-phenylene-bis 2-oxazoline，BOX)于木漿中，使 其相混合溶解成黏液(dope)；其是利用臥式調漿機，將該木漿纖維素、氧化甲基瑪琳溶劑 及苯基惡唑添加劑一起置入后，以50°C 80°C低溫進行高速攪碎，并借由氧化甲基瑪琳對 纖維素膨潤性大、溶解性高及溶解速率快等功效，來達成快速相互混合溶解，再利用真空薄 膜蒸發器以80°C 120°C加熱，在5分鐘內蒸發溶解混合后的水份排除至5 13%，即可形 成黏液(dope)；c.以紡黏方式(spimbond)將該黏液從紡口擠壓出來形成長纖維素絲束，并將長 纖維素絲束施以冷卻拉伸；如圖3所示，該黏液D由齒輪泵1打入紡口模具2內，再經紡口 3向外以空氣隔距(air gap)冷卻方式進行拉伸，其中，空氣隔距的距離為2公分 30公 分，使用冷卻本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種使用濕式紡黏方式制備天然纖維素不織布的方法，其特征在于：其步驟包含：ａ．以木漿為原料；ｂ．加入氧化甲基瑪琳溶劑及苯基惡唑安定劑于木漿中，以５０℃～８０℃低溫進行高速攪碎，再以８０℃～１２０℃加熱在１０分鐘內蒸發溶解混合后的水份排除至５～１３％而形成黏液；ｃ．以紡黏方式將該黏液從紡口擠壓出來形成長纖維素絲束，并將該長纖維素絲束施以空氣隔距冷卻拉伸；ｄ．將冷卻拉伸后的長纖維素絲束進入凝固液中凝固再生；及ｅ．經凝固液再生后的長纖維素絲束，以氣流牽伸器進行高壓高速拉伸，并使其在收集網上堆棧成網形的不織布，再依序經水洗、水針軋、干燥及卷取程序，即可制得具有連續長纖維型態的天然纖維素纖維不織布。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：周文東，賴明毅，黃坤山，
申請(專利權)人：聚隆纖維股份有限公司，
類型：發明
國別省市：71[中國|臺灣]
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