TW202346457A - 纖維素織物纖維 - Google Patents

Abstract

根據本發明的實例態樣，其提供具有0.8至1.8 dtex之線性密度、2.0至2.9 cN/dtex之韌度、及50至120 cN/dtex之初始模數之人造纖維素織物纖維。該纖維素織物纖維包含纖維素系材料，其中至少50 wt-%之織物纖維原料為含纖維素之廢料及至少50 wt-%之該含纖維素之廢料為織物廢料。

Description

纖維素織物纖維

本發明關於纖維素織物纖維。本發明進一步關於製造纖維素織物纖維之方法。亦揭示該纖維素織物纖維之用途以及包含纖維素織物纖維之物件。

在地球上最豐富的可再生有機材料之纖維素展現用於纖維應用的突出性質。儘管黏液製程面臨環境挑戰，但是其仍為製造再生纖維素纖維及膜之最廣泛使用的技術。因此，需要開發更簡單且可持續發展的織物纖維，與傳統生產製程相比，其具有改進的性質。

歐洲專利申請公開案EP 1509548 A1和EP 1470162 A1兩者說明自高品質纖維素溶液製造纖維素胺甲酸酯。已知纖維素胺甲酸酯為生產人造纖維素纖維之環保替代物。國際專利申請公開案WO 2021/038136亦說明來自纖維素胺甲酸酯之紡絲纖維。然而，儘管具有例如尚可的強度性質，但是纖維素胺甲酸酯技術迄今還不能生產出紡織物品質的纖維。

本發明之目的及概述

本發明之目標係克服至少一些與先前技術相關聯的問題及提供紡織物品質之人造纖維素纖維。藉助於實施態樣，已驚訝地發現藉由修飾紡絲浴及拉伸纖維的條件可獲得具有性質改進之人造纖維素纖維。本發明之方法特別地容許至少部分地自廢料製造纖維素織物纖維，且還獲得對紡織工業而言足夠強韌的纖維。

本發明係由獨立項之特徵界定。一些特定的實施態樣係於附屬項中界定。

根據本發明之第一態樣，其係提供人造纖維素織物纖維，該纖維具有0.8至1.8 dtex之線性密度、2.0至2.9 cN/dtex之韌度、及50至120 cN/dtex之初始模數。人造纖維素織物纖維係使得至少50 wt-%之其原料為含纖維素之廢料及至少50 wt-%之含纖維素之廢料為織物廢料。

根據本發明之第二態樣，其係提供製造纖維素織物纖維之方法，該方法包含以下步驟：預處理包含至少50 wt-%之含纖維素之廢料的纖維素系材料(cellulose-based material)，其中至少50 wt-%之含纖維素之廢料為織物廢料；執行纖維素胺甲酸酯化以形成纖維素胺甲酸酯；將纖維素胺甲酸酯溶解在水性鹼性介質中以形成纖維素胺甲酸酯紡絲原液；將纖維素胺甲酸酯紡絲原液在水性紡絲介質中紡絲以形成長絲或長絲束(filament tow)，當拉伸浴的溫度為75至100℃時，同時使長絲或長絲束經受以長度計至少70%之拉伸率，以獲得具有0.8至1.8 dtex之線性密度、2.0至2.9 cN/dtex之韌度、及50至120 cN/dtex之初始模數之纖維素胺甲酸酯纖維。

根據本發明之第三態樣，其係提供以本發明之第二態樣可獲得的纖維素纖維。

根據本發明之第四態樣，其係提供本發明之上述態樣中任一者所述之纖維素織物纖維在物件中之用途。

根據本發明之第五態樣，其係提供包含本發明之上述態樣中任一者所述之纖維素織物纖維之物件。

詳細說明

人造纖維素纖維為在製造製程期間修飾其結構及性質之纖維。人造纖維與天然纖維(諸如絲綢、棉花和羊毛)有區別。人造纖維素纖維係由構成例如棉花、***、亞麻和木材的結構纖維之相同的纖維素聚合物製成。在人造纖維素纖維的例子中，纖維素係以經修飾之狀態取得，例如來自木材製漿操作之纖維素，或其經修飾以再生成實用的纖維素系纖維。

線性密度為每單位纖維長度之質量的量度，其被纖維製造商用作為細度的量度。以分紗支數(decitex)計的線性密度為以克計的10,000 m纖維長度之重量。分紗支數為用於線性密度的經認可之SI單位。以dtex計的線性密度係根據ISO 1973:2021測量。

韌度為纖維強度的量度。其通常被定義為纖維之極限(斷裂)力(以克力單位計)除以線性密度。韌度被定義為試樣之極限(斷裂)力/負荷重(load)與線性密度之間的比率。試樣之韌度可以cN/dtex、克/tex、克/丹尼(denier)、牛頓/tex等單位表示。纖維韌度(cN/dtex)係根據ISO 5079:2020測量。

在紡織物中，術語初始模數係用於說明織物纖維之初始抗伸展性，且其係使用ISO 5079:2020測量。換言之，此為纖維對小的初始伸展之抗性的量度。當纖維具有高的抗拉伸性時，其具有高模數。在初始曲線與水平軸之間的正切角等於應力對應變之比率。此比率被稱為初始模數，但是在織物科學中，其被稱為初始楊氏模數(Young’s modulus)。織物纖維之初始模數係取決於化學結構、結晶度、纖維取向等。初始模數為tan α =應力/應變。

斷裂伸長度為由斷裂力產生的纖維伸長度。斷裂伸展率(%) =斷裂伸長 x 100/試樣原始長度。其係使用ISO 5079:2020測量。

在纖維素織物纖維或纖維素胺甲酸酯中的氮含量係指在纖維素中作為胺甲酸酯基團結合之氮的量。在此上下文中，其係以纖維或纖維素胺甲酸酯(取決於測量時間)的總重量之重量%給出且根據SFS 5505:1988測量。

在本發明中之纖維素織物纖維係指呈短纖維、短切纖維(shortcut fibre)、毛束、長絲紗線、長絲束形式之纖維。在本發明中之纖維素織物纖維亦指用於不織布應用之纖維。亦應理解在此說明中的術語長絲涵蓋長絲束。

原料可為不同類型的富含纖維素之織物廢料，例如消費後的廢料、消費前的廢料、工業織物廢料或來自紡織物製造之副產品(side stream)。可將織物廢料收集及分類。術語回收之廢料及廢料亦可互換使用。

在本說明書中，當使用重量百分比(wt-%)時，其意指在相關材料內的重量百分比，除非另有其他指示。

除非另有其他指定，否則應理解術語熱浴意指具有75攝氏度至100攝氏度範圍之溫度的浴。

如上述，本發明的實施態樣關於人造纖維素織物纖維，特別的是經濕式紡絲之人造纖維素織物纖維。

在一實施態樣中，人造纖維素織物纖維具有0.8至1.8 dtex之線性密度、2.0至2.9 cN/dtex之韌度、50至120 cN/dtex之初始模數，且包含纖維素系材料。具有在該範圍的較下端之dtex (諸如0.8至1.3)之纖維適合於例如自通常具有約1.5或更小的纖度(titer)之纖維提供輕量化紡織物。棉纖維通常具有在該範圍的較上端及以上之韌度，而習知的經濕式紡絲之人造纖維素纖維通常具有在該範圍的較下端之韌度。根據實施態樣之人造纖維素織物纖維的cN/dtex值係在乾狀態下，亦即在經調定之狀態(conditioned state)下測量。50至120 cN/dtex之值範圍比習知的人造黏液纖維(viscose)更高，該人造黏液纖維通常具有在乾狀態下測量的例如20至40 cN/dtex範圍之模數。

該纖維素織物纖維包含纖維素系材料，其中至少50 wt-%之織物纖維原料為含纖維素之廢料及至少50 wt-%之含纖維素之廢料為織物廢料。根據一實施態樣，織物纖維原料為100%之織物廢料，亦即僅使用織物廢料作為原料。

在一實施態樣中，纖維具有0.00005至0.5 wt-%之對苯二甲酸酯及/或對苯二甲酸及/或未水解或部分未水解之聚酯、特別的是聚對苯二甲酸乙二酯之含量，其係以氣相層析術–質譜術(GC-MS)測定，如下文實施例中更詳細的解釋。該量可為例如少於0.2重量%、較佳的是少於0.1重量%。對苯二甲酸酯及/或對苯二甲酸及/或未水解或部分未水解之聚酯的存在為已使用織物廢料作為製造纖維素胺甲酸酯之原料的一種指示。

纖維素系材料可能包含原生纖維素及/或可能包含來自諸如黃麻、***、洋麻、棉花、甘蔗渣及類似者之來源的回收之纖維素。根據本發明的實施態樣之人造纖維素纖維具有良好的耐磨性，亦即具有良好的強度性質。纖維具有與棉花類似的初始模數，由此使本文所述的實施態樣之纖維對由原生纖維素(例如棉花)與本發明之纖維交織的組合製成之線、紗線及織物提供良好的強度性質。

纖維素織物纖維使得至少50 wt-%之織物纖維原料為含纖維素之廢料及至少50 wt-%之含纖維素之廢料為織物廢料。本發明之纖維及彼等之製造方法因此容許製造包含回收之材料及仍具有容許彼等用於紡織工業(諸如用於梭織)的性質之織物纖維。

藉由本發明之技術的實施態樣提供像棉花之人造纖維。本發明之纖維的伸長度可例如藉由拉伸及修飾胺甲酸酯含量來調整，使得纖維展現通常在約5至20%、較佳的是約7至19%範圍之伸長度。因此，具有與棉花類似的伸長性質之纖維可由本發明之技術提供。在本發明之技術的實施態樣中，提供例如前述種類之纖維，其具有足以容易地用於紗線製造製程的可撓性。

特殊的嫘縈纖維(諸如莫代爾(Modal))具有改進的機械濕性質。然而，本發明之纖維素織物纖維在經濟上更可行且更像棉花，同時仍具有上文述及之增強性質。

在一個實施態樣中，纖維素織物纖維包含以乾重計90 wt-%或更多、特別的是95 wt-%或更多的纖維素。非纖維素組分(諸如塑膠、尼龍、聚乙烯、聚丙烯、彈性纖維(elastane)和可能的含氮雜質(諸如縮二脲)亦可能以少量存在。再者，紡絲整理化學物係用於修飾在例如梳理及/或紗線生產中的可加工性。可將其他的添加劑視需要地併入纖維素織物纖維中。視需要的化學物可用於修飾可加工性及/或修飾物理性質，諸如最終製品之拉張強度、模數或彈性。視需要的化學物可充當為追蹤劑。加工助劑、界面活性劑、潤滑劑、潤濕劑、穩定劑、色彩和明度修飾劑、消光劑(諸如二氧化鈦，例如銳鈦礦或金紅石二氧化鈦)、染料、顏料、阻燃劑、填充劑、抗靜電劑和降低纖維摩擦之輔助劑亦可能存在於纖維素織物纖維中。

在進一步的實施態樣中，纖維素系材料包含回收之廢料，在該纖維素系材料中之適合的是至少25 wt-%、較佳的是至少50 wt-%之纖維素係由回收之織物廢料形成。如上文所討論，至少50 wt-%之織物纖維原料為含纖維素之廢料及至少50 wt-%之含纖維素之廢料為織物廢料。亦有可能使用至少55、60、65、70、75、80、85、90、95或100 wt-%之含纖維素之廢料作為原料。在此含纖維素之廢料中，至少50 wt-%為織物廢料及織物廢料可為至少55、60、65、70、75、80、85、90、95或100 wt-%之含纖維素之廢料。如下文所討論，含纖維素之廢料亦可包含例如紙或紙板廢料。

以本發明之方法所獲得的人造纖維可與棉纖維組合，可將彼等交織以提供具有關注性質的線或紗線。棉纖維可為原生或回收之棉纖維，諸如經機械回收之棉纖維，或包含原生及經機械回收之棉纖維的混紡可與本發明之纖維一起使用。因此，人造纖維(例如視需要地自回收棉製造)可用於置換線、紗線和紡織物及包含纖維素纖維之其他物件中的至少一部分原生棉。

在進一步的實施態樣中，纖維素織物纖維為纖維素胺甲酸酯纖維。在一個實施態樣中，纖維素織物纖維具有斷裂前之纖維長度的7至19%之伸長度及以纖維乾重計0.10至1.2 wt-%、較佳的是0.15至1.0 wt-%、特別的是0.3至0.9 wt-%之氮含量。在一個實施態樣中，纖維素織物纖維具有至少0.9 cN/dtex之濕性強度及40至80%、較佳的是45至80%之相對濕性強度(濕性韌度/乾性韌度)。

在特定的實施態樣中，纖維素織物纖維展現1.1至1.5 dtex、較佳的是1.2至1.4 dtex之線性密度。纖維素織物纖維亦可能具有2.1至2.8 cN/dtex、較佳的是2.4至2.7 cN/dtex之韌度。根據另一實施態樣，纖維素織物纖維具有60至120 cN/dtex、較佳的是70至115 cN/dtex、更佳的是90至120 cN/dtex之初始模數。

進一步的實施態樣關於纖維素織物纖維之製造。在一個實施態樣中，該方法包含以下步驟：預處理纖維素系材料；執行纖維素胺甲酸酯化以形成纖維素胺甲酸酯；將纖維素胺甲酸酯溶解在水性鹼性介質中以形成紡絲原液；將纖維素胺甲酸酯紡絲原液在水性紡絲介質中紡絲以形成長絲或長絲束；拉伸長絲或長絲束，視需要切割，以獲得具有0.8至1.8 dtex之線性密度、2.0至2.9 cN/dtex之韌度、及50至120 cN/dtex之初始模數之纖維素胺甲酸酯纖維。以該方法製造之纖維素織物纖維可呈長絲形式或短纖維形式。纖維素系材料包含至少50 wt-%之含纖維素之廢料，其中至少50 wt-%之含纖維素之廢料為織物廢料。在紡絲期間，當拉伸浴的溫度為75至100℃時，使長絲或長絲束經受以長度計至少70%之拉伸率。

有關人造纖維素織物纖維的上文揭示之實施態樣及變型經必要修正後適用於該方法。

實施態樣包含提供纖維素胺甲酸酯紡絲原液、將紡絲原液進料至包含水性紡絲浴之紡絲單元中、將來自紡絲原液之纖維素胺甲酸酯凝固(coagulating)至水性紡絲浴中以形成纖維素胺甲酸酯長絲、使纖維素胺甲酸酯長絲在一或多個拉伸單元中經受拉伸、及視需要地在一或多個洗滌單元中洗滌、且將長絲視需要地切割成纖維，其中獲得纖維素胺甲酸酯長絲或短(stable)纖維。紡絲本身為熟習本技術領域者人員已知的。

在特定的實施態樣中，該方法包含經化學修飾除了或替代纖維素胺甲酸酯、或經溶解之纖維素胺甲酸酯、或經紡絲之纖維素織物纖維以外的經預處理之纖維素系材料。化學修飾亦可稱為以化學處理之修飾。

纖維素織物纖維可藉由經受以紡絲整理劑(例如抗靜電劑、黏合劑和潤滑劑)之紡絲整理來修飾。

如上述，纖維素系材料係在胺甲酸酯化前預處理。在一實施態樣中，纖維素系織物材料係藉由將其經機械處理成預定的粒徑，接著使經機械處理之材料在蒸煮液中以所欲次序經受酸性處理及鹼性處理，且視需要地經受漂白處理。在實施態樣中，纖維素之預處理可能包含以下步驟：提供包含纖維素與液體之混合物及經機械加工混合物，例如在連續的機械混合裝置中以剪切混合。此預處理揭示於例如WO 2021/181007中。

在包含提供具有固體含量之混合物的纖維素預處理期間，該混合物包含纖維素及液體，該混合物較佳地具有混合物重量的至少50%之初始固體含量，初始固體含量較佳地為混合物重量的50%或更多、例如超過混合物重量的50%，諸如混合物重量的51%、混合物重量的52%、或例如混合物重量的55%、適合的是至少混合物重量的65%、特別的是至多混合物重量的75%、最佳的是至多混合物重量的71%或72%或73%或74%。超高稠度紙漿之機械加工(諸如與低稠度紙漿相比之機械加工)提供改進的纖維胞壁中的片晶錯位，導致改進混合物或紙漿中基於分子級的化學物(諸如尿素)吸收。混合物的至少50 wt-%之初始固體含量確保有效的纖維素處置，亦即纖維素壁受到足夠的剪力作用，有效地破壞胞壁及增加溶劑和化學物對纖維素原纖維之可親性。少於50重量%、諸如少於約45重量%之初始固體含量導致較低的纖維素處置效率。因此，當添加尿素時，有利的是固體含量為50至75 wt-%。

在實施態樣中，較佳的是固體含量不超過混合物重量的90%，固體含量較佳地不超過混合物重量的75%。維持其中固體含量不超過混合物重量的90%、較佳的是不超過混合物重量的75%之高稠度紙漿確保不發生由於失去游離羥基而引起的失活所致之角化或再結晶，且因此使胞壁結構不關閉對化學物的吸收。

在上述限制之間，空間足以使得剪力可對纖維素起作用而不自纖維素表面撕碎原纖維，且使得纖維胞壁上的原纖維對溶劑和化學物的可親性增加，其為最適化的。具有上述限制的固體含量之混合物對例如棉花為最適化的，因為六層原纖維結構在此等固體含量下不會濕透。當棉花濕透時，使原纖維結構閉鎖，且變得甚至更難斷開原纖維結構以增加纖維素纖維的可親性。

纖維素可來自各種來源及呈各種紙漿形式。在一個實施態樣中，纖維素係選自由化學紙漿、機械紙漿、熱機械紙漿、化學熱機械紙漿及其混合物所組成之群組。

在進一步的實施態樣中，化學紙漿係選自由有機溶媒紙漿(organosolv pulp)、鈉鹼紙漿、溶解級紙漿、牛皮紙漿、亞硫酸鹽紙漿、熱水萃取紙漿及其混合物所組成之群組。在實施態樣中，使用紙等級紙漿。在進一步的實施態樣中，使用溶解級紙漿。回收之紙漿(諸如脫墨紙漿)亦可用於實施態樣中。在特定的實施態樣中，纖維素為經乾燥之溶解級紙漿。

原料的來源可為原生形式的化學紙漿或溶解級紙漿、或回收之原料，諸如含有化學紙漿或溶解級紙漿的再生紙及/或紙板。

原樣子或呈化學紙漿或溶解級紙漿形式之天然植物纖維亦用作為原料。天然植物纖維的來源可為其原生形式、或含有天然植物纖維之紡織物或含有回收之天然纖維之紡織物。天然植物纖維包括種子纖維，諸如棉花和木棉；韌皮纖維，諸如***、黃麻、洋麻、苧麻、蕉麻和亞麻布(linen)(亞麻(flax))；樹葉纖維，諸如馬尼拉麻、瓊麻、鳳梨和香蕉；水果纖維，諸如椰殼纖維。

在一個實施態樣中，纖維素係自回收之纖維素獲得，該回收之纖維素係選自由紙、紙板、棉花、棉短絨、小麥稈、稻稈、玉米蒿桿、***、洋麻、甘蔗渣、竹子、亞麻、黃麻及其混合物所組成之群組。該方法的實施態樣在預處理具有多個原纖維層(諸如棉花、棉短絨、***、亞麻、亞麻布及其他莖和種子纖維)的此等高要求之紙漿中特別有效。纖維素亦可自聚酯棉混紡(polycotton blend)獲得，由此使纖維素組分在進行纖維素之預處理前與非纖維素組分分離。

類似地，纖維素之原生來源同樣適用。因此，在一實施態樣中，纖維素係自原生棉花、原生棉短絨、原生小麥稈、原生稻稈、原生玉米蒿桿、原生***、原生洋麻、原生甘蔗渣、原生竹子、原生亞麻、原生黃麻及其混合物獲得。

在預處理及胺甲酸酯化以提供纖維素胺甲酸酯後，在一實施態樣中，將胺甲酸酯溶解在紡絲原液之水性鹼性介質中以提供纖維素胺甲酸酯紡絲原液。在一個實施態樣中，將纖維素胺甲酸酯溶解在以氫氧化鈉及鋅(例如氧化鋅及/或氫氧化鋅)製成之水性鹼性溶液中。鋅的添加已顯示改進纖維素胺甲酸酯的溶解度及改進纖維素胺甲酸酯溶液的穩定性。鹼性溶液係自氫氧化鈉及鋅製成，由此形成鋅酸鹽。因此，在實施態樣中，鹼性溶液包含鋅酸鈉。

根據一個實施態樣，其係提供生產纖維素胺甲酸酯長絲或纖維之方法，該方法包含以下步驟：提供溶解在水性氫氧化鈉中的含有纖維素胺甲酸酯之纖維素胺甲酸酯紡絲原液，該紡絲原液進一步包含經溶解之鋅化合物，及將紡絲原液進料至凝固單元中。

根據一個特定的實施態樣，纖維素胺甲酸酯紡絲原液包含： -  6至10 wt-%、較佳的是8至10 wt-%之纖維素胺甲酸酯(CCA)， -  5至10 wt-%、較佳的是5至7 wt-%之氫氧化鈉(NaOH)， -  0.1至2 wt-%、較佳的是0.1至1.5 wt-%之氧化鋅(ZnO)， -  視需要的加工助劑及/或其他添加劑， 重量百分比(wt-%)係自纖維素胺甲酸酯紡絲原液的總重量計算。如上文所述及，可使用除了氧化鋅以外的其他形式之鋅，且鋅量為0.08至1.6 wt-%。

因此，實施態樣關於纖維素胺甲酸酯纖維，其中纖維素胺甲酸酯具有180至500、較佳的是200至500、特別的是230至350之平均聚合度(DP)。聚合度分別對應於146至368 ml/g、161至368 ml/g、及182至267 ml/g之固有黏度，該黏度係基於根據ISO 5351:2010之CED黏度測量(藉由將纖維素胺甲酸酯根據標準法溶解、測量纖維素之極性黏度及計算聚合度)。DP係使用以下公式計算：DP ^0.905= 0.75 [η]，其中0.905和0.75之值為纖維素-溶劑系統之特性常數及[η]為固有黏度(ml/g)。為了具有適合於纖維之濕式紡絲之纖維素胺甲酸酯，將纖維素胺甲酸酯之聚合度較佳地自常規值降低至在此所述之值範圍。根據實施態樣之纖維素胺甲酸酯具有纖維素胺甲酸酯重量的0.3至3.0%之氮含量(根據如上述之SFS 5505:1988測量)。

胺甲酸酯基團在微鹼性條件、中性條件及酸性條件中(例如在酸性紡絲及拉伸條件下)為穩定的。胺甲酸酯基團係在濃鹼性條件中水解(例如經溶解之纖維素胺甲酸酯係在具有紡絲原液重量的至少例如6.5%之NaOH含量的鹼性水溶液中水解)。纖維素胺甲酸酯係在鹼性條件下溶解後立即開始水解以製成紡絲原液。紡絲原液的溫度越高及在溶解與凝固之間的延遲時間越長，則水解率越高及結合在纖維素中之胺甲酸酯基團的量，亦即結合在纖維素中之氮含量越低。水解率決定纖維素胺甲酸酯之取代度。不同的紡絲浴(例如在濕式紡絲製程中的鹼性對酸性紡絲浴)、隨後的拉伸步驟、進一步的洗滌、不同的整理及進一步的後處理製程可用於製造具有較佳或更適合的性質之纖維。熟習本技術領域者係基於本說明書及以下的實施例能夠容易地確定適合的條件。

後處理製程可視需要地包含以下的方法步驟中之一或多者：a)以熱鹼液後水解胺甲酸酯基團(例如在鹼性凝固浴中凝固及以鹼性拉伸進行拉伸之具有0.8 wt-%之氮含量之纖維素胺甲酸酯纖維係在後處理中經受後水解，該後水解係藉由在95攝氏度下以含有Na ₂CO ₃及NaOH之後水解液處理纖維3 min，經回收之纖維的氮含量為0.17 wt-%)，b)酸性及/或中性及/或鹼性漂白步驟，及/或c)紡絲整理。胺甲酸酯基團在酸性系統中為穩定的及在鹼性浴中水解。因此，纖維性質可在凝固、拉伸、進一步洗滌及進一步後處理再生期間操縱，其係取決於各步驟之鹼度、溫度及滯留時間而定。尤其是選擇此等後處理條件以調整纖維素胺甲酸酯之水解率及使用經調定之拉伸。纖維素長絲之絲束係在第一個紡絲浴中或在第一個紡絲浴後直接拉伸以改進纖維的最終初始模數及韌度。纖維的形狀可藉由調整進入紡絲及拉伸條件之纖維素胺甲酸酯之取代度來控制，例如略圓的橢圓形(roundish oval)、豆形或葉形纖維可由於含有受控的氮之纖維素胺甲酸酯之受控的紡絲及拉伸而獲得，產生平滑表面。

在一個實施態樣中，將纖維素胺甲酸酯紡絲原液進料至包含水性紡絲浴之紡絲單元中，該水性紡絲浴含有硫酸及經溶解之鋁化合物。纖維素胺甲酸酯紡絲原液較佳地通過一或多個紡嘴進料至紡絲單元中。紡絲原液係以適合的流速進料至紡絲單元中。根據一個實施態樣中，一旦纖維素胺甲酸酯紡絲原液進料至紡絲單元中，硫酸就與氫氧化鈉及溶解在氫氧化鈉中的鋅反應，形成硫酸鈉、硫酸鋅及水，由此使紡絲浴包含硫酸、硫酸鋅、硫酸鋁、硫酸鈉及水。使纖維素胺甲酸酯凝固且同時通過紡嘴擠壓，使其以長絲成型。

在紡絲浴中，使纖維素胺甲酸酯較佳地通過一或多個紡嘴凝固成纖維素胺甲酸酯長絲。此等長絲可自紡絲浴回收且經受拉伸，視需要地切割成纖維及視需要地後處理，其中將長絲或纖維洗滌、漂白及/或紡絲整理。

根據一個實施態樣，拉伸浴為熱拉伸浴，其中將長絲或長絲束***拉伸浴溶液中。在拉伸浴中的溫度通常在75至100℃的範圍、較佳的是85至95、更佳的是約90℃。拉伸浴可與紡絲浴為相同的浴。

該方法亦可能包含在拉伸步驟後之切割步驟，由此切割經拉伸之長絲或長絲束。

在拉伸及視需要的切割後，可將長絲或纖維在後處理單元中予以後處理。根據較佳的實施態樣，後處理包含洗滌、視需要的後水解、漂白、紡絲整理或其任何組合。在一個實施態樣中，若執行洗滌，其係使用水或前述或後述之加工步驟的流出物以逆流洗滌。在較佳的實施態樣中，後處理單元係基於逆流原理操作。

最後，將所獲得的長絲或纖維以任何已知的乾燥方法乾燥。

如上述，使經溶解之纖維素胺甲酸酯在水性介質中經受紡絲。除了在酸性浴中紡絲以外，在另一替代的實施態樣中，使經溶解之纖維素胺甲酸酯在鹼性紡絲浴中經受紡絲，亦即水性紡絲介質為鹼性紡絲浴。在一個實施態樣中，紡絲浴包含碳酸鈉及少於3 wt-%、較佳的是0.4至2.99 wt-%、特別的是少於2 wt-%之氫氧化鈉、諸如1.0至1.99 wt-%之氫氧化鈉。

在進一步的實施態樣中，使經溶解之纖維素胺甲酸酯係在鹼性紡絲浴中經受紡絲，該鹼性紡絲浴包含1：9至1：30之重量比(亦即以wt-%計算)的氫氧化鈉及碳酸鈉，較佳的是在具有超過7.0之pH、特別的是至少10之pH的紡絲浴(凝固浴)中。

可使用各種紡絲浴及各種整理製程製造具有性質改進之纖維。胺甲酸酯基團在酸性系統中為穩定的及在鹼性浴中水解。因此，在一實施態樣中，纖維性質可在再生期間操縱，尤其是使用經調定之拉伸及/或經調定之後處理，因為胺甲酸酯纖維素之再生係發生在凝固、拉伸及/或後處理期間。

使經溶解之纖維素胺甲酸酯經受濕式紡絲，同時使長絲或長絲束在拉伸單元中經受拉伸。拉伸浴為溫度75至100℃之熱浴。在適合的實施態樣中，將長絲或長絲束在拉伸單元中拉伸以長度計至少70%、較佳的是以長度計大於或等於90%、特別的是以長度計大於或等於95%、或通常是以長度計70至120%、較佳的是以長度計90至120%。因此，根據一實施態樣，在拉伸單元中，在長絲凝固後之總拉伸率為以長度計大於或等於90%、特別的是以長度計大於或等於95%、或通常是以長度計70至120%、較佳的是90至120%。以長度計之拉伸率係指藉由在旋轉輥之間以不同的圓周速度(例如第一個輥的圓周速度為25 m/min及最後一個輥的速度為50 m/min)調整長絲或長絲束之拉伸應力的總導絲盤間拉伸率，因此所得導絲盤間拉伸率為以長度計100%。當拉伸浴溫度為75至100℃時，該等高水平的拉伸率有助於提供高的初始模數之製品。

當纖維素胺甲酸酯溶解時，胺甲酸酯開始水解及一些胺甲酸酯基團係在紡絲原液之溶解、過濾及除氣期間水解。在一實施態樣中，纖維素胺甲酸酯之氮含量可藉由改變溶解條件來調整，諸如時間、溫度及/或氫氧化鈉濃度。調整纖維素胺甲酸酯之濕式紡絲的氮含量以生產紡織物品質之纖維。當凝固發生在酸性紡絲浴中時，停止胺甲酸酯水解。當在鹼性凝固浴中紡絲時，纖維素之再生係在絲束之凝固及拉伸期間逐漸發生。在一個實施態樣中，除氮可在長絲形成期繼續進行。紡絲參數及拉伸率影響纖維之取向、結晶度及織物纖維之最終形狀，且因此影響纖維之機械性質。在進一步的實施態樣中，最終製品之氮含量可在洗滌及後處理階段調整，其中可移除(水解)大部分剩餘的胺甲酸酯基團，特別是在鹼洗滌步驟中。在較佳的實施態樣中，最終製品之氮含量係在以纖維乾重計0.10至1.2 wt-%、較佳的是0.15至1.0 wt-%、特別的是0.2至0.9 wt-%的範圍。此對應於纖維素胺甲酸酯的0.012之0.144之取代度(DS)範圍。

若尋求改進的濕性質，諸如低的濕性伸長度和高的濕性韌度，則在最終製品中具有低氮含量是有益的。在一實施態樣中，在最終製品中的氮含量係在0.10至0.75 wt-%的範圍，其對應於纖維素的0.012至0.09之取代度。

纖維素織物纖維為可生物降解的。即使被取代，纖維素胺甲酸酯亦為可生物降解的。

纖維素胺甲酸酯纖維之著色率非常高，且著色率亦可能受到最終氮含量的影響。

在酸性紡絲浴中，除了以受控的拉伸率以外，纖維形狀亦可以紡絲浴中之鋁(硫酸鹽)的量來控制。容許以受控方式的鋁量形成規則的纖維。在一實施態樣中，在酸性紡絲浴中的硫酸鋁濃度為90 g/l或更高、較佳的是90至120 g/l。鋁為重要的，因為其改進所生產之纖維的品質。除了以受控的拉伸率以外，纖維形狀尤其亦可以紡絲浴中之鋁(硫酸鹽)的量來控制。特別地鋁對纖維的橫切面形狀有影響。再者，鋁抑制纖維素在凝固製程期間結晶。兩性鋁化合物對凝固製程期間之酸鹼中和反應有影響。同時改進回收之纖維的韌度收益。

出於實施態樣的目的： -  延伸比為捲取輥與擠壓速率之間的比率，及 -  延伸比為Dr = v，捲取/v，擠壓，其中v為速度，亦即進入及離開紡嘴之速度。 紡嘴延伸比(Dr)= 其中 a          = 1.1150 (1+纖維水分%/(100+纖維水分%)，纖維水分%=預計為13.0% b          = 1.1350 (1+纖維收縮%/100)，纖維收縮% =預計為13.5% ρ          = 在進料溫度下的紡絲原液之密度(kg/m ³) α          = 紡絲原液之纖維素胺甲酸酯含量(wt-%) = 紡嘴孔直徑(µm) DTEX    = 長絲之線性密度(dtex) Ω             = 在第一個與最後一個導絲盤之間所測量的總導絲盤間拉伸率(%)。

長絲延伸的主要目的係藉由誘導聚合物分子沿著軸方向之充分取向來生產具有所欲強度之長絲。高度的纖維素分子取向傾向增加纖維模數及韌度。已驚訝地發現用於在酸性紡絲浴中進行紡絲之該紡絲較佳地在0.3至1.0、較佳的是0.4至0.9、特別的是0.5至0.8範圍之紡嘴延伸比下進行。當本發明之纖維在鹼性紡絲浴中紡絲時，紡嘴延伸比(Dr)的最適化範圍略微不同，亦即接近1，諸如0.5至1.4、較佳的是0.8至1.2。

在製程受控的條件下拉伸能夠調整纖維素纖維性質。纖維的橫切面形狀可藉由在製程受控的條件下拉伸來修飾，例如纖維的略圓/橢圓形、豆形或葉形橫切面可由於受控的拉伸率而獲得，產生具有類似棉花手感之平滑表面。

與具有不規則鋸齒狀表面的黏液纖維相比，作為實例的纖維在表面及內部結構(亦即橫切面)上更均勻及平滑，參見例如圖7。橢圓形、豆形或葉形纖維的圓形結構提供高的初始模數。

再者，與具有低的濕性斷裂韌度之黏液纖維相比，本發明之纖維素織物纖維的相對濕性強度(亦即斷裂韌度)得到改進。尤其是本發明之纖維素織物纖維的相對濕性伸長度非常好。在一實施態樣中，纖維素織物纖維在經調定之狀態下具有乾性斷裂伸長度的85至110%、較佳的是少於100%、諸如85至99.9%、特別的是90至99.9%之濕性斷裂伸長度(濕性/乾性相對%)、及至少0.9 cN/dtex、較佳的是大於或等於1.0 cN/dtex之濕性強度、及40至80% (濕性韌度/乾性韌度)、較佳的是45至80%之相對濕性強度。(相對意指與黏液纖維約120%之典型的濕性/乾性斷裂伸長度相比的濕性斷裂伸長度/乾性斷裂伸長度)。

在根據實施態樣之纖維素織物纖維中，沒有或基本上沒有殘留的硫存在，特別是當使用鹼性紡絲浴時。

進一步的實施態樣關於以本方法的實施態樣可獲得的纖維素織物纖維、以本方法的實施態樣可獲得的纖維之用途、及纖維素織物纖維之用途。因此，一個實施態樣提供以本文上述之方法的實施態樣可獲得的纖維素織物纖維。

在進一步的實施態樣中，上述實施態樣中任一者之纖維素織物纖維係用於紗線、紡織物、梭織物、針織物、織物服裝或不織布物件，諸如梭織之紗束、毛束、長絲紗線或長絲束。

進一步的實施態樣關於包含本文上述之纖維素織物纖維之物件。在一個實施態樣中，紗線包含如上述之纖維素織物纖維。在進一步的實施態樣中，紡織物包含如上述之纖維素織物纖維。在特定的實施態樣中，梭織物或針織物包含如上述之纖維素織物纖維。在適合的實施態樣中，不織布物件包含如上述之纖維素織物纖維。在進一步的實施態樣中，將紗線、紡織物或梭織物中的纖維素纖維與棉纖維、特別的是與原生棉纖維組合。因此，藉助於實施態樣有可能以人造纖維素纖維置換至少一部分的棉纖維、特別的是原生棉纖維，由此降低例如紡織工業對環境的衝擊。上述實施態樣之人造纖維素纖維具有與棉纖維類似的初始模數，其容許以本發明之人造纖維置換棉花。

再者，已驚訝地發現本文上述之纖維素紡織物的存在可以螢光檢測法測定。因此，實施態樣提供測定存在的纖維素胺甲酸酯纖維或含有此等纖維之物件之方法。

在一實施態樣中，該方法包含使物件經受較佳地在365 nm下之UV光及檢測由該纖維素胺甲酸酯纖維引起在400至520 nm範圍的波長下之螢光。在一個實施態樣中，物件為紗線、長絲束、短纖維、短切纖維或毛束。在進一步的實施態樣中，物件為含有此等纖維之織物服裝，諸如經漂白及/或經著色之物件。根據前述，在一實施態樣中，若纖維素胺甲酸酯已與黏液纖維、萊賽爾(lyocell)或莫代爾混合於纖維、長絲、紗線或織物中，則在人造纖維素纖維混合物中存在的纖維素胺甲酸酯可以螢光檢測，因為其他再生纖維不發射螢光。

螢光為由吸收光或其他電磁輻射的物質發射之光。根據實施態樣之纖維素織物纖維展現螢光。由螢光材料發射之光通常具有較長的波長。根據實施態樣之纖維素織物纖維發射藍光/綠松石光，例如在450至490 nm範圍的波長下，當該纖維暴露於UV光時，特別是365 nm波長之UV光時，其可以肉眼觀察到。螢光發射波長係取決於激發波長。當根據實施態樣之纖維以特別是在365 nm下的UV光激發時，其展現在420至520nm範圍的波長下之螢光(藍色)，及當在546 nm下激發時，其展現在600至750 nm範圍的波長下之螢光(紅色)。

接下來，一些實施態樣將藉助於以下的實施例例證。 實施例1：化學預處理及胺甲酸酯化

將具有800±200 ml/g之CED黏度(ISO 5351:2010)的含有4.0±2.8 wt-%之非纖維素纖維(主要是聚酯，但亦有微量尼龍、含異戊二烯之材料(彈性繃帶)、聚乙烯/聚丙烯)的回收之混色分類的棉織物廢料經機械撕碎，使織物結構碎裂以形成具有6 mm纖維長度之纖維的碎片。將撕碎之材料使用兩階段蒸煮程序及漂白進行化學預處理：在第一個酸性階段中，將材料以硫酸處理。在第二個鹼性階段中，將經洗滌之酸處理過的材料以氫氧化鈉進行化學預處理以水解大部分的聚酯。通過鹼性階段的平均產率為基於經烘箱乾燥之材料的92%之固體。在包括臭氧和鹼性過氧化氫漂白階段兩者之漂白階段中，進一步調整纖維素之聚合度及多分散性。將自漂白製程獲得的材料適當地脫水，用於隨後的胺甲酸酯化製程。胺甲酸酯化製程係如芬蘭專利FI 112869、FI 112795及芬蘭專利申請案FI 20195717中所述進行。在胺甲酸酯化階段中，調整纖維素之聚合度及取代度(胺甲酸酯化水平)。經化學預處理之纖維素胺甲酸酯材料的黏度係介於195與230 ml/g之間，其係基於根據ISO 5351:2010之CED黏度測量。對應的聚合度值為248及297。用於該等實施例之纖維素胺甲酸酯具有介於纖維素胺甲酸酯重量的1.6與1.9%之間的氮含量，其係使用SFS 5505:1988測量)。 實施例2：纖維素胺甲酸酯紡絲原液在酸性紡絲浴中之濕式紡絲

將自胺甲酸酯化製程獲得的纖維素胺甲酸酯進一步溶解，用於以濕式紡絲製程生產纖維素胺甲酸酯纖維：將經研磨之風乾的纖維素胺甲酸酯粉末在鋅酸鈉(氧雜環己烷鋅(zinc oxane))溶液(鋅的量為0.96 wt-%)中漿液化及溶解成6.5 wt-% (樣品1和4)或7.0 wt-% (樣品2和3)之目標纖維素胺甲酸酯含量及6.5 wt-%之氫氧化鈉含量。自溶解製程所獲得的纖維素胺甲酸酯紡絲原液隨後使用兩階段反沖過濾製程過濾，在第二過濾階段中使用20 μm之過濾介質。經過濾及除氣之纖維素胺甲酸酯紡絲原液之濕式紡絲係使用對纖維素胺甲酸酯製程最適化之酸性紡絲浴進行，該紡絲浴含有例如硫酸鈉、游離硫酸和硫酸鋁80 g/l或92 g/l。將纖維素紡絲原液在紡絲浴中凝固及在熱浴中拉伸。所使用之延伸比以樣品1為0.58、以樣品2和3為0.72、及以樣品4為0.96。測試使用延伸比1.07之紡絲作為比較例。值得注意的是纖維不具有足以承受所需拉伸的強度以達成目標纖維性質，線性密度為＜ 2.0 dtex。

將自紡絲所獲得的長絲束切割成具有40 mm切割長度之短纖維，除了用作為長絲的樣品4以外。纖維之線性密度(dtex)係根據ISO 1973:2021測量，纖維之纖維韌度(cN/dtex)、伸長度(%)及初始模數(cN/dtex)係根據ISO 5079:2020測量。將乾燥之纖維在65 ± 2%之相對濕度及20 ± 2℃之溫度下調定至少24 h。試驗速度為20 mm/min及標距長度為20 mm，計算20次測量(以Favigraph，Textechno)的平均值。當紡絲浴中的硫酸鋁濃度為80 g/l時，樣品不具有足以用於經調定拉伸的穩定性，且凝固太快而形成鋸齒狀纖維，其不具有足以滿足織物纖維要求的強度，參見圖4。在成功的運作中所使用的硫酸鋁量比較高(92 g/l)，樣品1至4。將纖維性質列於表1中，樣品1至4。測量作為參考物之典型的黏液纖維、天絲(Tencel)、莫代爾及棉花樣品。 實施例3：纖維素胺甲酸酯紡絲原液在鹼性紡絲浴中之濕式紡絲

將自胺甲酸酯化製程獲得的纖維素胺甲酸酯進一步溶解，用於以濕式紡絲製程生產纖維素胺甲酸酯纖維：將經研磨之風乾的纖維素胺甲酸酯粉末在鋅酸鈉(氧雜環己烷鋅)溶液(鋅的量為0.96 wt-%)中漿液化及溶解成6.5 wt-% (樣品5、7和8)或8.4 wt-% (樣品6和9)之目標纖維素胺甲酸酯含量及6.5 wt-%之氫氧化鈉含量。自溶解製程所獲得的纖維素胺甲酸酯紡絲原液隨後使用兩階段反沖過濾製程過濾，在第二過濾階段中使用20 μm之過濾介質。

經過濾及除氣之纖維素胺甲酸酯紡絲原液之濕式紡絲係使用對纖維素胺甲酸酯製程最適化之鹼性紡絲浴進行，該紡絲浴含有24至27 wt-%之碳酸鈉及1.4 wt-%之氫氧化鈉。將纖維素紡絲原液在紡絲浴中凝固及所施予之導絲盤間拉伸應力在熱浴下為101%至113% ± 7%。高拉伸之長絲束使得紗線能夠以大規模操縱。所使用之延伸比以樣品5為0.72、以樣品6和8為0.54、及以樣品7和9為0.70。測試使用延伸比1.01之紡絲作為比較例(6.9 wt-%之纖維素胺甲酸酯含量、拉伸率72%、纖度1,11)。值得注意的是在該等條件中的纖維不具有足以承受所需拉伸的強度以達成目標纖維性質。將自紡絲所獲得的長絲束切割成具有40 mm切割長度之短纖維。

短纖維的纖維之線性密度、纖維韌度、伸長度及初始模數係根據ISO 1973:2021及ISO 5079:2020測量，如實施例2中所述。將纖維性質列於表1中，樣品5至9。樣品8和9及黏液纖維樣品亦於濕式階段中測量以研究新纖維之濕性質，潤濕時間120 s。濕樣品8和9之斷裂伸長度(%)比乾狀態之斷裂伸長度(%)更低，相對的濕伸長度分別為99%和88%。 實施例4：纖維素胺甲酸酯紡絲原液在鹼性紡絲浴中之濕式紡絲

將自胺甲酸酯化製程獲得的具有少於225 ml/g之固有黏度之纖維素胺甲酸酯溶解，用於以濕式紡絲製程生產纖維素胺甲酸酯纖維：將經研磨之風乾的纖維素胺甲酸酯粉末在鋅酸鈉(氧雜環己烷鋅)溶液(鋅的量為0.96 wt-%)中漿液化及溶解成至少8.0 wt-%之目標纖維素胺甲酸酯含量及6.5 wt-%之氫氧化鈉含量。自溶解製程所獲得的纖維素胺甲酸酯紡絲原液隨後使用兩階段反沖過濾製程過濾，在第二過濾階段中使用20 μm之過濾介質。

經過濾及除氣之纖維素胺甲酸酯紡絲原液之濕式紡絲係使用對纖維素胺甲酸酯製程最適化之45攝氏度的鹼性紡絲浴進行，該紡絲浴含有25 wt-%之碳酸鈉及1.5 wt-%之氫氧化鈉。將纖維素紡絲原液擠壓(紡嘴孔直徑50 µm)至紡絲浴中及在紡絲浴中凝固，所施予之導絲盤間拉伸應力在90攝氏度之熱浴下為81%至115%。高拉伸之長絲束使得紗線能夠以大規模操縱。

樣品10至13係使用以下的製程細節製備。

樣品10，纖維素胺甲酸酯，187 ml/g之固有黏度，在紡絲原液中的8.50 wt-%之纖維素胺甲酸酯含量。拉伸應力為81%及延伸比為1.12。

樣品11，纖維素胺甲酸酯，224 ml/g之固有黏度在紡絲原液中的8.03 wt-%之纖維素胺甲酸酯含量。拉伸應力為98%及延伸比為1.02。

樣品12，纖維素胺甲酸酯，200 ml/g之固有黏度，在紡絲原液中的9.39 wt-%之纖維素胺甲酸酯含量。拉伸應力為115%及延伸比為1.00。

樣品13，纖維素胺甲酸酯，209 ml/g之固有黏度，在紡絲原液中的8.55 wt-%之纖維素胺甲酸酯含量。拉伸應力為106%及延伸比為0.93。

短纖維的纖維之線性密度、纖維韌度、伸長度及初始模數係根據ISO 1973:2021及ISO 5079:2020測量，如實施例2中所述。將纖維性質列於表1中，實施例10至13。 實施例5：製造不織布物件

不織布樣品係使用以重量計50：50之樣品1及包含氧化鈦的標準黏液纖維(在圖6和7中以A標記)製備。使用光學顯微鏡法(Zeiss Imager)分析在複合材料中的纖維。纖維素胺甲酸酯纖維(CCA，在圖6和7中以B標記)為明亮的且自表面看更均勻，在縱視圖中顯示更少的條紋，參見圖6。與鋸齒狀黏液纖維相比，纖維素胺甲酸酯纖維為更平滑的葉形/豆形纖維，參見圖7。 實施例6：測定對苯二甲酸含量

在如實施例2所述方式生產之樣品2 (切割長度40 mm)之纖維素胺甲酸酯纖維中的對苯二甲酸之含量係以GC/MS (氣相層析術-質譜術)系統測量。將樣品以氫氯酸酸化，pH＜3，且在烘箱中經隔夜乾燥。將游離對苯二甲酸以吡啶/甲醇溶劑自樣品萃取且濃縮成5 ml。將萃取之對苯二甲酸甲基化且以GC/MS分析。在樣品中的游離對苯二甲酸含量係對照外部校正標準物計算。對苯二甲酸之量為5 mg/kg (纖維素胺甲酸酯纖維)。 實施例7：測定對苯二甲酸含量

在如實施例2所述方式生產之樣品2 (切割長度40 mm)之纖維素胺甲酸酯纖維中的對苯二甲酸之含量係以GC/MS (氣相層析術-質譜術)系統測量。將樣品先在氫氧化鈉(10 wt-%)中回流4小時以水解樣品中的聚對苯二甲酸乙二酯。將對苯二甲酸自溶解在吡啶/甲醇溶劑中的樣品萃取且濃縮成5 ml。將萃取之對苯二甲酸甲基化且以GC/MS分析。對苯二甲酸含量係對照外部校正標準物計算。對苯二甲酸之量為309 mg/kg (纖維素胺甲酸酯纖維)。

表1顯示關於樣品1至4在酸性浴中紡絲及關於樣品5至13在鹼性浴中紡絲之人造纖維素胺甲酸酯織物纖維的各種強度性質，與其他人造纖維素纖維材料之參考值。 在表1中述及的一些樣品經顯微鏡分析。將結果陳列於附圖中。

圖1例證參考材料及依照本發明的至少一些實施態樣之人造纖維素織物纖維的韌度應變曲線；當在6%之伸長度讀取時，從上至下：天絲、棉花、莫代爾、樣品5、樣品3、黏液纖維、樣品7 (濕)及黏液纖維(濕)。以cN/dtex計之韌度係在y軸上及以百分比計之伸長度係在x軸上。

圖2為顯示根據本發明的至少一些實施態樣之纖維的光學顯微照片。在圖中所顯示之纖維係如實施例2所述方式製備，樣品2。

圖3為顯示根據本發明的至少一些實施態樣之人造纖維素纖維的橫切面的光學顯微照片。具有葉形/豆形橫切面之纖維係如實施例2所述方式製備，樣品2。

圖4為顯示纖維樣品之鋸齒狀橫切面的電子顯微照片。

圖5為顯示根據本發明的至少一些實施態樣之纖維的橫切面的光學顯微照片。具有橢圓形橫切面之纖維係如實施例3所述方式製備，樣品5。

圖6為顯示根據本發明的至少一些實施態樣之纖維素胺甲酸酯纖維的光學顯微照片，該纖維係如實施例3所述方式製備，樣品1，具有比參考的黏液纖維更好的均勻性及明度。

圖7為例證如實施例2所述方式製備之根據本發明的至少一些實施態樣之纖維素胺甲酸酯纖維(樣品1)與相比之參考黏液纖維的橫切面之間的結構差異的光學顯微照片。相比之下，根據實施態樣之纖維素胺甲酸酯纖維為平滑的且具有葉形/豆形，而參考黏液纖維具有鋸齒狀或尖突狀(jagged)。

應理解所揭示之本發明的實施態樣不限於本文所揭示之特定結構、製程步驟或材料，但是延伸至能為相關技術的一般技能者認可之其等效物。亦應理解本文所使用之術語僅以說明特定的實施態樣為目的，且無意限制。

在整個此說明書中提及之一個實施態樣或一實施態樣意指關於該實施態樣所述之特定特徵、結構或特性包括在本發明之至少一個實施態樣中。因此，出現在整個此說明書中各處的用詞「在一個實施態樣中」或「在一實施態樣中」不一定全部指同一實施態樣。在使用諸如、例如、約或實質上之術語提及數值的情況下，亦揭示精確的數值。

如本文所使用，為了方便起見，可將複數種項目、結構元件、組成元件及/或材料以共同列表方式提出。然而，應將此等列表解釋為好像名單中的各成員經個別認定為單獨及獨特的成員。因此，在沒有相反的指示下，不應將此列表之個別成員僅基於彼等以共同的群組提出而解釋為該相同列表之任何其他成員的現存等效物。另外，可將本發明之各種實施態樣及實施例連同其各種組分之備選方案於本文中引用。應理解不應將此等實施態樣、實施例及備選方案解釋為彼此的現存等效物，而應視為本發明之獨立及自主陳述。

此外，所述之特徵、結構或特性可在一或多個實施態樣中以任何適合的方式組合。在下列說明中提供許多特定的細節，諸如長度、寬度、形狀等的實例以提供徹底理解本發明的實施態樣。然而，在相關技術中的技能者將認可本發明可不以該特定的細節中之一或多者或可以其他方法、組分、材料等實施。在其他情況下，未顯示或詳細說明熟知的結構、材料或操作以避免混淆本發明之態樣。

雖然前述之實施例例證本發明在一或多個特定應用中的原理，但是本技術中的一般技能者顯而易知，可在不運用創造力且不背離本發明之原則及概念下進行許多形式、用法及實行細節的修飾。據此，不意欲使本發明受到限制，除了由以下列出之請求項以外。

動詞「包含」及「包括」在本文件中係用作為開放式限制，既不排除亦不要求未引述之特徵的存在。在附屬項中所引述之特徵可相互自由地組合，除非另外明確的聲明。此外，應理解在整個此文件中使用的「一(a或an)」(亦即單數形式)不排除複數。 產業應用 本發明的至少一些實施態樣發現在製造人造纖維之紡織工業中的工業應用。具有伸長性質類似於棉花之纖維可由本發明之技術提供。在本發明之技術的實施態樣中，其提供具有足以容易地用於紗線製造製程的可撓性之纖維。視需要地與棉纖維(諸如原生棉纖維)組合之纖維素織物纖維通常可用於紗線、紡織物、梭織物或針織物、織物服裝及不織布。

A:包含氧化鈦的標準黏液纖維 B:纖維素胺甲酸酯纖維

[圖1]描繪參考材料及依照本發明的至少一些實施態樣之人造纖維素織物纖維的韌度應變曲線。

[圖2]為顯示根據本發明的至少一些實施態樣之纖維的光學顯微照片。

[圖3]為顯示根據本發明的至少一些實施態樣之人造纖維素纖維的橫切面的光學顯微照片。

[圖4]為顯示參考纖維樣品的橫切面的電子顯微照片。

[圖5]為顯示根據本發明的至少一些實施態樣之纖維樣品的橫切面的電子顯微照片。

[圖6]為比較根據本發明的至少一些實施態樣之纖維與參考纖維之均勻性及明度的光學顯微照片。

[圖7]為描繪根據本發明的至少一些實施態樣之纖維與參考纖維之間的結構差異的光學顯微照片。

Claims (22)

1. 一種人造纖維素織物纖維，其具有 -  0.8至1.8 dtex之線性密度； -  2.0至2.9 cN/dtex之韌度；及 -  50至120 cN/dtex之初始模數； 其中至少50 wt-%之該織物纖維原料為含纖維素之廢料及至少50 wt-%之該含纖維素之廢料為織物廢料。
2. 根據請求項1之纖維素織物纖維，其中該纖維素織物纖維包含以乾重計90 wt-%或更多、特別的是95 wt-%或更多的纖維素。
3. 根據請求項1或2之纖維素織物纖維，其中該織物纖維原料為100%之織物廢料。
4. 根據請求項1或2之纖維素織物纖維，其中該纖維素織物纖維為纖維素胺甲酸酯纖維。
5. 根據請求項1或2之纖維素織物纖維，其中該纖維素織物纖維具有7至19%之斷裂伸長度及以該纖維乾重計0.10至1.2 wt-%、較佳的是0.15至1.0 wt-%、特別的是0.2至0.9 wt-%之氮含量。
6. 根據請求項1或2之纖維素織物纖維，其中該纖維素織物纖維在經調定之狀態(conditioned state)下具有乾性斷裂伸長度的85至110%、較佳的是少於100%、例如85至99.9%、特別的是90至99.9%之濕性斷裂伸長度(濕性/乾性相對%)。
7. 根據請求項1或2之纖維素織物纖維，其具有至少0.9 cN/dtex、較佳的是大於或等於1.0 cN/dtex之濕性韌度，及40至80%、較佳的是45至80%之相對濕性韌度(濕性韌度/乾性韌度)。
8. 根據請求項1或2之纖維素織物纖維，其中該纖維素織物纖維展現 -  1.1至1.5 dtex、較佳的是1.2至1.4 dtex之線性密度； -  2.1至2.8 cN/dtex、較佳的是2.2至2.7 cN/dtex之韌度；及 -  60至120 cN/dtex、較佳的是70至115 cN/dtex之初始模數。
9. 一種製造纖維素織物纖維之方法，其包含以下步驟 -  預處理包含至少50 wt-%之含纖維素之廢料的纖維素系材料，其中至少50 wt-%之該含纖維素之廢料為織物廢料； -  執行纖維素胺甲酸酯化以形成纖維素胺甲酸酯； -  將該纖維素胺甲酸酯溶解在水性鹼性介質中以形成纖維素胺甲酸酯紡絲原液； -  將該纖維素胺甲酸酯紡絲原液在水性紡絲介質中紡絲以形成長絲或長絲束(filament tow)，當拉伸浴的溫度為75至100℃時，同時使該長絲或長絲束經受以長度計至少70%之拉伸率； 以獲得具有0.8至1.8 dtex之線性密度；2.0至2.9 cN/dtex之韌度；及50至120 cN/dtex之初始模數之纖維素胺甲酸酯纖維。
10. 根據請求項9之方法，其中該經預處理之纖維素系材料、該纖維素胺甲酸酯、該經溶解之纖維素胺甲酸酯或該經紡絲之纖維素織物纖維係經化學處理來修飾。
11. 根據請求項9或10之方法，其中該纖維素系材料之預處理係藉由將其經機械處理成預定的粒徑，接著使該經機械處理之材料在蒸煮液中以所欲次序經受酸性處理及鹼性處理，且視需要地經受漂白處理。
12. 根據請求項9或10之方法，其中該紡絲原液之該水性鹼性介質為包含氫氧化鈉及鋅之鹼性溶液。
13. 根據請求項9或10之方法，其中該水性紡絲介質為鹼性紡絲浴。
14. 根據請求項13之方法，其中該鹼性紡絲浴包含碳酸鈉及少於3 wt-%、較佳的是0.4至2.99 wt-%、特別的是少於2 wt-%之氫氧化鈉。
15. 根據請求項13之方法，其中該鹼性紡絲浴包含1：9至1：30之重量比的氫氧化鈉及碳酸鈉。
16. 根據請求項9或10之方法，其中該水性紡絲介質為包含90 g/l或更高、較佳的是90至120 g/l之濃度的硫酸鋁之酸性紡絲浴。
17. 根據請求項9或10之方法，其中該紡絲具有0.3至1.0、較佳的是0.4至0.9、特別的是0.5至0.8之紡嘴延伸比。
18. 根據請求項9或10之方法，其中在拉伸單元中，在長絲凝固(coagulation)後之總拉伸率為以長度計大於或等於90%、特別的是以長度計大於或等於95%、或通常是以長度計70至120%、較佳的是90至120%。
19. 一種纖維素織物纖維，其係以請求項9至18中任一項之方法獲得。
20. 一種根據請求項1至8或19中任一項或以請求項9至18中任一項之方法所獲得的纖維素織物纖維在紗線、紡織物、梭織物或針織物、織物服裝或不織布中之用途。
21. 一種紗線、紡織物、梭織物或針織物、織物服裝或不織布物件，其包含如請求項1至8或19中任一項所定義或以請求項9至18中任一項之方法所獲得的纖維素織物纖維。
22. 根據請求項21之紗線、紡織物、梭織物或針織物或織物服裝，其中該纖維係與棉纖維、特別的是與原生棉纖維組合。