纤维素氨基甲酸酯聚合物的制作方法

本发明涉及纤维素氨基甲酸酯聚合物。本发明还涉及包含粒状纤维素氨基甲酸酯的组合物。另外，本发明涉及纤维素氨基甲酸酯的凝固纤维以及纤维素氨基甲酸酯的凝固膜。还公开了一种测定制品中纤维素氨基甲酸酯纤维或膜存在的方法。此外，本发明涉及一种成型制品，尤其是一种包含纤维素氨基甲酸酯的模制品。

背景技术：

1、目前，尽管大约95％的纺织物是可再循环的，但几乎所有消费后纺织物废物都被送往焚烧或垃圾填埋。只有一小部分消费前废物被机械再循环。自2016年初以来，欧盟(eu)禁止将废旧纺织物作为填埋的废物进行处理。因此，在欧盟国家，无法重复使用或再循环的纺织物及其原材料通常在能源生产工厂中燃烧。

2、当然，再循环是优选的。服装纺织物市场主要基于棉或聚酯，这两种材料都会对环境产生影响。例如，棉花种植需要大量的水以及杀虫剂和人造肥料。全球对棉花的需求已经严重超出了地球生产原始材料的资源。因此，消费后纺织废料的再循环至关重要。加工纺织材料以获得可重复使用的纤维是已知的，例如wo 2013/124265 a1其描述了通过分散和沉淀来再生含纤维素材料。

3、wo 2018/197756中描述了一种用于再循环基于棉的纺织废料的方法，其中在碱萃取中处理纺织材料，然后用酸进一步处理以引起棉基纺织材料的至少部分溶解。。

4、用于再循环的另一种已知技术是纤维的水解。通常，在此之前会机械除去金属和硬质聚合物部件，如纽扣和拉链。例如，wo 2010/124944 a1公开了一种纤维素水解方法。

5、lyocell工艺是通过将纤维素起始材料溶解在第一代离子液体nmmo中来再生纤维素的工艺。ioncell-f是从lyocell工艺发展而来的一种再生工艺，包括使用最近开发的离子液体作为溶剂溶解起始材料(wo 2014/162062 a1)。biocelsol工艺进而对起始材料进行酶处理。然而，这两种工艺都侧重于用木材制备纺织物。

6、化学分离的纤维素纤维部分随后可用于各种目的，包括氨基甲酸酯化或纺丝。

7、从us 7,662,953可知氨基甲酸酯纤维素是如何由高质量的原始纤维素原料如溶解浆制造的。us 8,066,903中提出了氨基甲酸酯纤维素的多相溶解技术，其中教导了如何在溶解中应用低温以及如何通过首先在低稀释的碱中润湿物质然后在高度浓缩的强冷碱中润湿来制备溶液。

8、ep 3 511 448 a1中描述了一种分离方法，其涉及机械和化学工艺的组合，用于从包含纤维素纤维和其他纤维和非纤维元素的纺织材料中分离纤维素纤维。在这样的工艺中，首先将纺织材料粉碎以除去较大的非纤维异物。然后对剩余的纤维组分进行机械处理以将纤维素纤维与非纤维素纤维分离，然后对纤维素纤维进行化学处理以除去仍然保留在纤维素纤维上的任何非纤维素纤维。

9、国际专利申请公开wo 2020/013755 a1中描述了从聚酯和纤维素组合物中分离纤维素部分的方法。该申请描述了从包含聚酯和含纤维素组合物的原料组合物中分离纤维素部分的方法、可从该分离方法获得的纤维素组合物、包含可从该分离方法获得的聚酯水解产物、浆、溶解浆、纸浆、再生纤维素纤维产品和纸产品的混合物。在该分离方法中，聚酯/纤维素组合物与包含碱性溶液的水解液接触。

10、us 4,345,039公开了一种从聚酯/棉纺织废料回收聚酯纤维的方法。在该方法中，用无水hcl气体处理混合纺织物，这在不损害聚酯的同时，将纤维素材料降解为纤维素粉末并产生氯化烃。

11、国际专利申请公开wo 2021/181007 a1描述了一种从包含纤维素纤维和非纤维素纤维的混合纤维纺织材料中分离纤维素纤维和非纤维素纤维的方法。在进行两步酸/碱化学处理之前，将纺织物机械分解以打开纺织物结构。回收的纤维素纤维被氨基甲酸酯化。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服至少一些与现有技术相关的问题并提供具有改进的性能(例如变得适合于提供纺丝纺丝原液，纤维素氨基甲酸酯聚合物的聚合度低于常规纤维素氨基甲酸酯)的纤维素氨基甲酸酯聚合物。本发明的另一目的是提供具有窄分子量分布的纤维素氨基甲酸酯，由该纤维素氨基甲酸酯可以纺制具有改善的拉伸强度的纤维。

2、本发明由独立权利要求的特征限定。一些具体实施方案在从属权利要求中限定。

3、根据本发明的第一方面，提供了一种纤维素氨基甲酸酯聚合物，其具有146至368ml/g的平均特性粘度、0.01至3重量％的氮含量、2.0至5.0的多分散指数和0.00005至0.5重量％的对苯二甲酸酯和/或对苯二甲酸和/或未水解或部分未水解聚酯的含量。

4、根据本发明的第二方面，提供了一种包含粒状纤维素氨基甲酸酯的组合物，所述纤维素氨基甲酸酯由具有平均粒度的颗粒组成，由此大于或等于90重量％的纤维素氨基甲酸酯通过260μm筛网，小于30μm的筛分物的份额大于或等于10重量％，纤维部分具有根据iso 16065-2:2014小于或等于1.0mm的平均纤维长度并具有146至368ml/g的平均特性粘度，0.01至3重量％、优选0.5至2.0重量％的氮含量，2.0至5.0、优选2.0至4.0、最优选2.0至3.5的多分散指数；并且具有0.00005至0.5重量％的对苯二甲酸酯和/或对苯二甲酸和/或未水解或部分未水解聚酯的含量。

5、根据本发明的第三方面，提供了凝固的纤维素氨基甲酸酯材料，其具有146至368ml/g的平均特性粘度，至多2.0重量％、优选至多1.50重量％、最优选至多1重量％的氮含量，2.0至5.0、优选2.0至4.0、最优选2.0至3.5的多分散指数，并具有0.00005至0.1重量％的对苯二甲酸酯和/或对苯二甲酸和/或未水解或部分未水解聚酯、特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯的含量。

6、根据本发明的第四方面，提供了纤维素氨基甲酸酯的凝固膜，其具有146至368ml/g的平均纤维素溶液特性粘度，至多2.0重量％的氮含量，2.0至5.0、优选2.0至4.0、最优选2.0至3.5的多分散指数，并具有0.00005至0.1重量％的对苯二甲酸酯和/或对苯二甲酸和/或未水解或部分未水解聚酯、特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯的含量。

7、根据本发明的第五方面，提供了一种纱线、纺织物、机织或针织物、纺织服装(包括织布或用纤维线制作的织物针织服装)，其至少一部分由纤维素氨基甲酸酯组成。

8、根据本发明的第六方面，提供了包含短纤维(staple fibre)、超短纤维(shortcutfibre)、绒布、无纺布、填料、编织物、丝束、绒布、长丝纱线、长丝丝束的制品，其至少一部分由纤维素氨基甲酸酯组成。

9、根据本发明的第七方面，提供了包含纤维素氨基甲酸酯聚合物的制品，其具有146至368ml/g的平均特性粘度，0.01至3重量％的氮含量，2.0至5.0、优选2.0至4.0、最优选2.0至3.5的多分散指数，并具有0.00005至0.5重量％的对苯二甲酸酯和/或对苯二甲酸和/或未水解或部分未水解聚酯的含量。

10、根据本发明的第八方面，提供了包含粒状纤维素氨基甲酸酯的制品，所述纤维素氨基甲酸酯由具有平均粒度的颗粒组成，由此大于或等于90％的纤维素氨基甲酸酯通过260μm筛网，小于30μm的筛分物的份额大于或等于10％，纤维部分具有根据iso 16065-2:2014小于或等于1.0mm的平均纤维长度并且具有146至368ml/g的平均特性粘度，0.01至3重量％、优选0.5至2.0重量％的氮含量，2.0至5.0、优选2.0至4.0、最优选2.0至3.5的多分散指数。

11、根据本发明的第九方面，提供了测定纤维素氨基甲酸酯存在的方法，使纤维素氨基甲酸酯经历紫外光照射并检测由所述纤维素氨基甲酸酯引起的波长范围为400至520nm的荧光。另外，提供了测定含有纤维素氨基甲酸酯、纤维素氨基甲酸酯纤维或膜的制品中这种纤维素氨基甲酸酯、纤维或膜存在的方法，使制品经历紫外光并检测由所述纤维素氨基甲酸酯、纤维或膜引起的波长范围为400至520nm的荧光。

12、根据本发明的第十方面，提供了纤维素氨基甲酸酯在吸收材料、复合材料、色谱柱、有机颜料、胶或微生物活性稳定剂中的用途。