专利名称：低碱含量纤维素氨基甲酸酯溶液的制备方法长期以来，在纺织再生纤维素纤维领域中，粘胶纤维一直占据者主要地位。然而，在其生产过程中会遇到一系列严重的环境问题。作为粘胶纤维的一种替代，近20年来，人们在议论者纤维素氨基甲酸酯工艺，目前也已形成了一种新型而经济的纤维素氨基甲酸酯的合成工艺。该工艺与粘胶工艺相比，除了在生态方面的好处外，一个重要的优点就是纤维素氨基甲酸酯的加工及纺丝过程与粘胶工艺十分相近，纤维素氨基甲酸酯工艺原则上可以在现有的粘胶工艺设备上实施。但是，比起粘胶，纤维素氨基甲酸酯的溶解性及其溶液稳定性都较差，纤维素氨基甲酸酯溶液很容易迅速地凝结而影响纺丝过程的顺利进行。因此，在该工艺的实施过程中，人们都十分注意控制影响纤维素氨基甲酸酯溶解性及其溶液稳定性的因素(如纤维素浆粕的品质、平均聚合度、纤维素氨基甲酸酯含氮量(酯化度)、溶解温度、搅拌速度、氢氧化钠溶液浓度、助溶剂等)，也提出了一些制备稳定的纤维素氨基甲酸酯溶液的工艺，大体上可归纳为两种(一)是采用一步法即在低于0℃条件下，将一定量的纤维素氨基甲酸酯加入到质量百分比浓度为9％-20％的氢氧化钠溶液中，形成质量百分比浓度为3％-8.5％的纤维素氨基甲酸酯溶液。如德国专利(3439714)揭示的方法，在-5℃条件下，纤维素氨基甲酸酯直接溶入质量百分比浓度为10％-20％的氢氧化钠溶液中，形成了质量百分比浓度为5.4％的纤维素氨基甲酸酯溶液；德国专利(3534357和3534371)及美国专利(4639514和4639515)揭示的方法也是在-5℃条件下，纤维素氨基甲酸酯直接溶入质量百分比浓度为9％的氢氧化钠溶液中，形成了质量百分比浓度为6.8％的纤维素氨基甲酸酯溶液。这些方法的不同之处是很细微的，或者操作步骤和工艺条件有所不同，或者是在前人基础上做了一些补充，如德国专利(3343156)和美国专利(4526620)提出加入尿素以提高纤维素氨基甲酸酯的溶解度。也有提出用硫酸锌做增溶剂的。显然，采用一步法虽也能制备透明的纤维素氨基甲酸酯溶液，但由于纤维素氨基甲酸酯只能溶于质量百分比浓度大于9％的氢氧化钠溶液中而形成质量百分比浓度小于8.5％的纤维素氨基甲酸酯溶液，因此所形成溶液中纤维素氨基甲酸酯与氢氧化钠的质量比小于1。而制备高品质的纤维素氨基甲酸酯纤维的溶液要求是高纤维素氨基甲酸酯含量，低氢氧化钠含量。溶液中过多电解质的存在，不仅会加速纤维素氨基甲酸酯的聚沉，影响纺丝，而且会造成凝固浴中硫酸的损失，还会使纤维素氨基甲酸酯纤维质量下降。为提高溶液中纤维素氨基甲酸酯含量加入增溶剂也是一种办法，但增溶的范围有限，而且添加剂的加入会使产品成本上升。(二)是两步法。如美国专利(6590095)揭示的方法是在低于5℃条件下，将纤维素氨基甲酸酯溶于质量百分比浓度为8-10％的氢氧化钠溶液中，形成质量百分比浓度为9-12％的纤维素氨基甲酸酯溶液，然后用较低浓度的氢氧化钠溶液(如质量百分比浓度为4％)或水将纤维素氨基甲酸酯溶液稀释，获得质量百分比浓度为6-9％的纤维素氨基甲酸酯溶液。显然，由该方法制得的纺丝溶液中纤维素氨基甲酸酯与氢氧化钠的质量比大于1。但是，众所周知，纤维素氨基甲酸酯在质量百分比浓度为8-10％的氢氧化钠溶液中的溶解度是很难达到质量百分比浓度为9-12％的，即使达到了也难免会出现许多的不溶颗粒，该不溶颗粒通过稀释也是无法消溶的，这将给后续的纺丝工艺带来极大的不便。
本发明目的在于，提供一种低碱含量纤维素氨基甲酸酯溶液的制备方法，该方法是在-5-0℃条件下，将纤维素氨基甲酸酯直接溶入质量百分比浓度为9％-11％的氢氧化钠溶液中，形成纺丝所需含量(如7％)的纤维素氨基甲酸酯溶液后，将其倒入渗透袋后置于纯净水中，进行渗透，去除部分氢氧化钠，便可得到所需纤维素氨基甲酸酯/氢氧化钠比例的纺丝溶液。本发明所述的低碱含量纤维素氨基甲酸酯溶液的制备方法，是将纤维素氨基甲酸酯，在低温度下，直接溶入氢氧化钠溶液中，形成均匀溶液后，将其倒入渗透袋中，置于纯净水中渗透，即可得到所需的可纺溶液，具体操作按下列步骤进行a、将纤维素氨基甲酸酯，在-5-0℃温度下，充分溶解在9-11％浓度的氢氧化钠溶液中形成均匀的纤维素氨基甲酸酯溶液；b、将步骤a中的纤维素氨基甲酸酯溶液倒入渗透袋中，置于纯净水中渗透，去除部分氢氧化钠，得到具有所需纤维素氨基甲酸酯/氢氧化钠比例的纺丝溶液。纤维素氨基甲酸酯的聚合度为200-350，含氮量为2.0％-3.5％。
步骤b中的渗透袋为有机半透膜袋或细度小于350目的尼龙滤布。
步骤b中的纯净水温度为5-10℃，体积为纤维素氨基甲酸酯溶液的6-10倍，渗透时间为10-30分钟，所得混合溶液中，维素氨基甲酸酯/氢氧化钠比例为质量比1-1.5，一般要求≥1。
本发明所述的低碱含量纤维素氨基甲酸酯溶液的制备方法，该方法具有(1)用来溶解纤维素氨基甲酸酯的氢氧化钠溶液浓度不再需要那么苛刻，可以用稍高浓度的氢氧化钠溶液(如10％)，以保证纤维素氨基甲酸酯的充分溶解，这不仅避免了因不完全溶解而造成的原料损失，而且也因能为后续的过滤等纺丝工艺的顺利进行提供了保障；(2)通过本发明制备的纤维素氨基甲酸酯溶液，可以按纺丝工艺要求通过调节过滤用水及过滤时间，任意调节溶液中纤维素氨基甲酸酯与氢氧化钠的比例，而不会造成溶液中有不溶物存在，更不会影响溶液质量；(3)避免了为提高纤维素氨基甲酸酯的溶解度而加入增溶剂，从而可使产品成本降低；(4)渗透入水中的氢氧化钠浓度达到一定值后，可用来作为溶解纤维素氨基甲酸酯的溶剂，整个过程无任何原料损失等的特点。

实施例1a、将0.6公斤聚合度为350，含氮量(酯化度)为2.2％的纤维素氨基甲酸酯，搅拌下溶入10升-5℃的质量百分比浓度为10％的氢氧化钠溶液中充分溶解，形成均匀的纤维素氨基甲酸酯溶液；b、将溶解后的纤维素氨基甲酸酯混合溶液倒入有机半透明渗透袋中，置于20升的温度为10℃的纯净水中渗透30min，去除部分氢氧化钠，得到具有所需纤维素氨基甲酸酯/氢氧化钠质量比为1.2的纺丝溶液。
实施例2a、将0.7公斤聚合度为290，含氮量(酯化度)为3.2％的纤维素氨基甲酸酯，搅拌下溶入10升-3℃的质量百分比浓度为9％的氢氧化钠溶液中充分溶解，形成均匀的纤维素氨基甲酸酯溶液；b、将溶解后的纤维素氨基甲酸酯混合溶液倒入细度为350目的尼龙滤布渗透袋中，置于20升的温度为8℃的纯净水中渗透20min，去除部分氢氧化钠，得到具有所需纤维素氨基甲酸酯/氢氧化钠质量比为1.05的纺丝溶液。
实施例3a、将0.68公斤聚合度为321，含氮量(酯化度)为3.5％的纤维素氨基甲酸酯，搅拌下溶入10升-5℃的质量百分比浓度为11％的氢氧化钠溶液中充分溶解，形成均匀的纤维素氨基甲酸酯溶液；b、将溶解后的纤维素氨基甲酸酯混合溶液倒入有机半透明渗透袋中，置于20升的温度为7℃的纯净水中渗透30min，去除部分氢氧化钠，得到具有所需纤维素氨基甲酸酯/氢氧化钠质量比为1.1的纺丝溶液。
实施例4a、将0.7公斤聚合度为200，含氮量(酯化度)为2.9％的纤维素氨基甲酸酯，搅拌下溶入10升-4℃的质量百分比浓度为9％的氢氧化钠溶液中充分溶解，形成均匀的纤维素氨基甲酸酯溶液；b、将溶解后的纤维素氨基甲酸酯混合溶液倒入细度为350目的尼龙滤布渗透袋中，置于20升的温度为5℃的纯净水中渗透20min，去除部分氢氧化钠，得到具有所需纤维素氨基甲酸酯/氢氧化钠质量比为1.0的纺丝溶液。
实施例5a、将0.65公斤聚合度为290，含氮量(酯化度)为2.5％的纤维素氨基甲酸酯，搅拌下溶入10升-4℃的质量百分比浓度为10％的氢氧化钠溶液中充分溶解，形成均匀的纤维素氨基甲酸酯溶液；b、将纤维素氨基甲酸酯混合溶液倒入渗透袋中，置于20升的温度为9℃的纯净水中渗透30min，去除部分氢氧化钠，得到具有所需纤维素氨基甲酸酯/氢氧化钠质量比为1.3的纺丝溶液。


本发明涉及一种低碱含量纤维素氨基甲酸酯溶液的制备方法，该方法是在－5－0℃条件下，将纤维素氨基甲酸酯直接溶入质量百分比浓度为9％－11％的氢氧化钠溶液中，形成纺丝所需含量(如7％)的纤维素氨基甲酸酯溶液后，将其倒入渗透袋后置于水中，进行渗透，去除部分氢氧化钠，便可得到所需纤维素氨基甲酸酯/氢氧化钠比例纺丝溶液。