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CN100351440C - 产业用纤维素纤维 - Google Patents

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CN100351440C
CN100351440C CNB2004101031465A CN200410103146A CN100351440C CN 100351440 C CN100351440 C CN 100351440C CN B2004101031465 A CNB2004101031465 A CN B2004101031465A CN 200410103146 A CN200410103146 A CN 200410103146A CN 100351440 C CN100351440 C CN 100351440C
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break
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Abstract

本发明提供由500～2000根长丝构成的纤维素纤维，其复丝强度为4～9克/旦尼尔、断裂伸长率为4%～15%，并且具有均一的物理性质。通过本发明可以制造出具有如下特征的产业用纤维素复丝。即将全部长丝三等分后，每部分分别抽出100根长丝，该长丝a)平均强度为3～9克/旦尼尔、平均断裂伸长率为7%～15%、平均双折射率为0.035～0.055；b)三部分的平均强度、平均断裂伸长率、平均丹尼尔的差分别小于等于1.0克/旦尼尔、小于等于1.5%、小于等于0.7旦尼尔；c)三部分的平均强度、平均断裂伸长率、平均丹尼尔的CV值小于等于10%；d)三部分的平均双折射率的差分别小于等于0.004%。

Description

产业用纤维素纤维
技术领域
本发明涉及物理性质均一的纤维素纤维，更详细地说，本发明涉及通过如下方法制造的产业用纤维素纤维，更优选帘线用纤维素纤维，所述方法包括制造纤维素溶液的步骤，其中液态浓缩N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶液以及纤维素粉末得到了膨胀和均质化；得到复丝的步骤，其中所述纤维素溶液通过具有500～2000个喷丝孔的纺丝喷嘴进行挤出纺丝后，通过空气层，到达凝固浴而被凝固；对所述得到的复丝进行水洗、干燥、上油处理以及卷取的步骤。
本发明特别涉及含有500～2000根长丝的纤维素纤维，该纤维素纤维的特征在于，具有均一的物理性质，即复丝强度为4～9克/旦尼尔、断裂伸长率为4％～15％。更详细地说，本发明涉及产业用纤维素纤维复丝，其特征在于，将全部长丝三等分后，每部分分别抽出100根长丝，该长丝的：a)平均强度为3～9克/旦尼尔、平均断裂伸长率为7％～15％、平均双折射率为0.035～0.055；b)三部分的平均强度、平均断裂伸长率、平均丹尼尔的差分别小于等于1.0克/旦尼尔、小于等于1.5％、小于等于0.7旦尼尔；c)三部分的平均强度、平均断裂伸长率、平均丹尼尔的CV(coefficient of variation、变异系数)值小于等于10％；d)三部分的平均双折射率的差分别小于等于0.004。
背景技术
对于利用纤维素和NMMO溶剂制造的纤维素纤维，溶剂可全部回收并可再次使用，是无公害的工艺，制造的纤维具有大的机械强度，所以以纤维素为原料的产品的制造中大多利用这种纤维素纤维。专利文献1中公开了使用NMMO作为胺氧化物制造纤维素溶液的技术。另外，专利文献2中也公开了使用叔胺氧化物制造纤维素溶液的技术。该发明专利中描述了，利用如纺丝头那样的成型装置将纤维素溶液以长丝的形式纺丝，其后，通过沉淀纤维素的沉淀浴或凝固浴，由此得到含水的、膨胀的长丝。但是，这些方法中，从溶解到纺丝需要的时间长，所以因热分解而导致物理性质降低。另外，所用的能量消耗量大，这又成为制造成本升高的原因。
另外，H.Chanzy等提出了，通过在NMMO中溶解有DP5000的纤维素的溶液添加氯化铵或氯化钙等盐进行空气层纺丝，来制造强度为56.7cN/tex、断裂伸长率为4％的纤维的方法(非专利文献1)，但该方法的长丝数不过是一根，并且该方法存在在轴方向取向的原纤维被剥离等的问题等，其是难以实用的制造方法。
另外，专利文献3中公开了在NMMO水化物中溶解有DP1360的纤维素的溶液进行空气层纺丝来制造纤维的方法，制造的纤维具有强度为50～80cN/tex(5.7～9.1克/旦尼尔)、伸长率为6％～25％的物理性质以及1.5dtex的单丝细度，但通过该专利方法制造的纤维中长丝数不超过50根。在湿式纺丝制造步骤方面，必须有效地除去溶剂，不仅如此，在物理性质方面，需要使抗疲劳性能最大化，以在反复地疲劳中具有充分的耐性，所以通常产业用、特别是帘线用纤维素纤维按长丝数为1000根(1500旦尼尔)左右进行制造，这样考虑的话，很难将该发明专利的50根的纤维制成产品。
一般来讲，纤维的纺丝中，与每个纺丝喷嘴的喷丝孔数为50个左右的衣用纤维的纺丝相比，每个纺丝喷嘴的喷丝孔数为500～2000个的产业用纤维的纺丝具有很大的技术难度。这是因为，随着喷丝孔数的增加，难以均一地调整纺丝压力，所以不得不适当设计并制作纺丝喷嘴和分配板。特别是，对能够在空气层均一冷却的条件，和能够对全部的500～2000根长丝均一地进行水洗和干燥的条件，很难进行调节。因此，很难表现出一定水平以上的物理性质和维持全体长丝的均一的物理性质。所以，参考所述的专利文献3描述的仅仅50根左右的纤维的物理性质，将其用作产业用丝是困难的。
特别是随着长丝数的增加，与从纺丝喷嘴喷出的长丝的粘接相对的工序稳定性和冷却效率发生变化，所以对于空气层纺丝，不仅纺丝喷嘴的外径、喷丝孔的直径和间隔是重要的，使纤维素溶液在喷嘴均一分散的分配板的孔数、孔间隔、孔直径也是极为重要的。
另外，必需考虑空气层的长度、冷却空气的供给条件、进入凝固液的方向以及纺丝速度的干燥条件等进行新的设计，根据该设计，可以导致物理性质的差异。
专利文献4中公开了使用的长丝数为800～1900，在10mm或10mm以内的短空气层和45m/min的卷取速度的条件进行纺丝的方法。但是，当发明专利的方法中，由于低拉伸取向的原因，伸长率为15.4％，这样的伸长率是偏大的，但强度最大为47.8cN/tex(5.3克/旦尼尔)左右，以这种程度的强度，不能作为产业用纤维、特别是不能作为帘线用纤维来使用，另外，这种方法中还存在每根长丝的物理性质偏差大的缺点。
【专利文献1】欧洲专利0356419号
【专利文献2】美国专利4246221号
【专利文献3】美国专利5942327号
【专利文献4】美国专利5252284号
【非专利文献1】Polymer，1990，Vol.31，pp400～405
发明内容
本发明是为解决上述问题和缺点而提出的，本发明的目的是提供由500～2000根长丝构成的纤维素复丝，复丝的强度为4～9克/旦尼尔、断裂伸长率为4％～15％，具有均一的物理性质。更详细地说，本发明的目的是提供产业用纤维素复丝，其特征在于，将全部长丝三等分后，每部分分别抽出100根长丝，该长丝的：a)平均强度为3～9克/旦尼尔、平均断裂伸长率为7％～15％、平均双折射率为0.035～0.055；b)三部分的平均强度、平均断裂伸长率、平均丹尼尔的差分别小于等于1.0克/旦尼尔、小于等于1.5％、小于等于0.7旦尼尔；c)三部分的平均强度、平均断裂伸长率、平均丹尼尔的CV值小于等于10％；d)三部分的平均双折射率的差分别小于等于0.004。
本发明的产业用纤维素纤维是通过包括下述步骤的方法制造的：
(A)制造纤维素溶液的步骤，其中液态浓缩N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶液和纤维素粉末得到了膨胀和均质化；
(B)得到复丝的步骤，其中，将所述纤维素溶液通过具有500～2000个喷丝孔的纺丝喷嘴进行挤出纺丝后，通过空气层，到达凝固浴而被凝固；
(C)对所述得到的复丝进行水洗、干燥、上油处理以及卷取的步骤；
其特征在于，其具有下述物理性质：
(1)原丝的总旦尼尔数为700～3000；
(2)复丝强度为4～9克/旦尼尔、断裂伸长率为4％～15％
(3)将全部长丝三等分后，每部分分别抽出100根长丝，该长丝的
a)平均强度为3～9克/旦尼尔、平均断裂伸长率为7％～15％、平均双折射率为0.035～0.055；
b)三部分的平均强度、平均断裂伸长率、平均丹尼尔的差分别小于等于1.0克/旦尼尔、小于等于1.5％、小于等于0.7旦尼尔；
c)三部分的平均强度、平均断裂伸长率、平均丹尼尔的CV值小于等于10％；
d)三部分的平均双折射率的差分别小于等于0.004。
优选所述纺丝喷嘴内还含有孔数为50～300的分配板。
还优选为以3～12米/秒的风速向所述空气层供给温度为5～30℃、相对湿度为10％～60％的冷却空气。
还优选为所述凝固浴的温度为0～35℃。
还优选为用干燥辊进行所述干燥，所述干燥辊的温度为80～170℃。
本发明的帘线的特征是含有所述产业用纤维素纤维。
根据本发明，可以提供由强度为4～9克/旦尼尔、断裂伸长率为4％～15％、且具有均一的物理性质的、含有500～2000根长丝构成的纤维素纤维。所以，本发明的纤维素纤维作为需要高强度和均一的物理性质的产业用纤维，特别是作为帘线用纤维来使用是有效的。
更详细地说，根据本发明，可以提供具有如下性质的产业用纤维素复丝。所述性质为：将全部长丝三等分后，每部分分别抽出100根长丝，该长丝的
a)平均强度为3～9克/旦尼尔、平均断裂伸长率为7％～15％、平均双折射率为0.035～0.055；
b)三部分的平均强度、平均断裂伸长率、平均丹尼尔的差分别小于等于1.0克/旦尼尔、小于等于1.5％、小于等于0.7旦尼尔；
c)三部分的平均强度、平均断裂伸长率、平均丹尼尔的CV值小于等于10％；
d)三部分的平均双折射率的差分别小于等于0.004。
具体实施方式
下面具体说明本发明。
本发明中使用的纤维素是使用Buckeye公司(美国)V-81浆料经带刀杆的粉碎机被粉碎成粒径小于等于500μm的物质，优选小于等于300μm的物质。粉末的大小超过500μm时，在挤出机内不能进行恒定的分散和膨胀，所以不是优选的。
另一方面，本发明中，采用通常的方法，将50重量％浓度的NMMO溶液浓缩，形成含水量为10重量％～15重量％的液态浓缩NMMO。含水量小于10重量％时，浓缩的费用增加，在经济方面是不利的，而含水量大于15重量％时，溶解性下降，所以不是优选的。
向液态浓缩NMMO中添加0.001重量％～0.01重量％的抗氧化剂并使其溶解。
然后，将液态浓缩NMMO和纤维素粉末连续供给至维持在65～110℃的挤出机中，在挤出机内进行混合、膨胀以及溶解，制造均质纤维素溶液。
对应纤维素粉末的聚合度，将在所述挤出机内混和、膨胀以及溶解后的纤维素溶液中纤维素粉末的含量控制在液态浓缩NMMO的3重量％～20重量％，优选9重量％～14重量％。
此时，纤维素粉末的含量若小于3重量％，则不具有作为产业用纤维的物性。而含量若超过20重量％，纤维素粉末在液态浓缩NMMO中难以溶解，从而不能得到均质的溶液。
此外，本发明中，在所述工序(A)中，投入纤维素粉末以及NMMO，制造膨润化以及均质化的纤维素溶液，作为此时所用的挤出机，优选采用2轴挤出机。所述2轴挤出机最好具有8～14个机筒或24～64L/D的螺杆。若机筒少于8个或者螺杆的L/D小于24，则会导致纤维素溶液通过机筒的时间短，进行充分的膨胀和溶解的时间不足，所以产生大量未溶解成分。若机筒超过14个或者螺杆的L/D超过64，则挤出机的制作费用必然过多，不仅是商业上的问题，而且，对于挤出机的螺杆也是不合适的，所以不是优选的。
此外，本发明中，在所述工序(B)，纤维素粉末可以混合使用其他的高分子物质或者添加剂。作为高分子物质，有聚乙烯醇、聚乙烯、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯等；作为添加剂，有增粘剂、二氧化钛、二氧化硅、碳、碳纳米管、无机纳米粘土等。
下面，更详细的说明包含对上述制造的本发明均质纤维素溶液进行纺丝、水洗、干燥以及卷取等工序的纤维素纤维的制造方法。但是，本发明所要求保护的纤维素纤维并不只限于经下述工序而得到的纤维素纤维。
本发明的方法中，对相当于纺丝工序的工序(B)进行更具体的说明。
直径为50～200mm、孔数为50～300的分配板起到使溶液在喷嘴中均一分散的作用。孔数少于50个时，产生纤维素溶液的压力集中在喷嘴的一部分上的问题，因此，其后通过喷嘴后的长丝在单旦尼尔上可能产生差异，不仅如此，这还可能对纺丝性产生大的影响。另一方面，孔数大于300个时，虽可以对整个喷嘴施加均一的压力，但是通过喷嘴的溶液和压力差异小，所以有可能在纺丝性方面产生问题。
纺丝喷嘴具有多个喷丝孔，所述喷丝孔的直径为100～300μm、长度为200～2400μm，所述直径和长度的比(L/D)为2～8倍，喷丝孔之间的间隔是0.5～5.0mm，通过包括多个喷丝孔的纺丝喷嘴，将所述纺丝原液挤出纺丝，使纤维状的纺丝原液通过空气层后到达凝固浴，并使其凝固，从而得到复丝。
所用的纺丝喷嘴的形态通常是圆形，纺丝喷嘴直径为50～200mm，优选为80～150mm。纺丝喷嘴直径小于50mm时，喷丝孔之间的距离过短，降低了溶液的冷却效率，而且吐出的溶液在被凝固前有可能发生粘着现象；若大于200mm，纺丝用组件以及纺丝喷嘴等的周围的装置变大，在设备方面不利。此外，喷嘴的喷丝孔的直径若小于100μm或者超过300μm，则纺丝时会产生很多断头，对纺丝性有不良影响，所以不是优选的。喷嘴的喷丝孔长度若小于200μm，则溶液的取向不良，从而导致得到的纤维物性变差，而如果所述长度超过2400μm，在制造喷嘴的喷丝孔时，将会需要过多的费用和劳动力，这是不利的。
考虑到本发明的纤维素纤维的用途是产业用纤维、特别是用于帘线用纤维，并考虑可使溶液均一冷却的喷丝孔间隔，所以喷丝孔的个数设置为500～2000，更优选设置为700～1500。虽然现在已经尝试了开发产业用纤维素纤维，但是还没有已开发出帘线用的高强度长丝的报道。这是因为，纺丝的长丝数越多，对于纺丝性带来的影响越大，对纺丝技术的要求越高。
为了解决上述的问题，本发明使用的纺丝喷嘴仅含有所述范围内数量的满足上述特定条件的喷丝孔。喷丝孔的个数若是小于500，各长丝的细度变大，在短时间内，通过凝固以及水洗步骤不能充分去除NMMO，所以长丝凝固和水洗进行得不完全。此外，喷丝孔的个数若超过2000个，在空气层区间容易产生与相邻长丝的粘连，从而降低了纺丝后各长丝的稳定性，反而降低了得到的长丝的物性，而且其后在用作帘线而进行捻丝和热处理工序中会出现问题。
通过纺丝喷嘴的纤维状纺丝原液在凝固液中凝固时，流体的直径若变大，则凝固速度在表面和内部之间的差异变大，所以难以得到具有致密且均一的组织的纤维。因此将纤维素溶液纺丝时，即使吐出量相同，但保持适当的空气层的同时进行纺丝而得到的纤维进入凝固液时的直径可能更细。空气层的距离若是过短，则会增加在表面层的快速凝固和脱溶剂工序中产生微细空隙的可能性，难以增加拉伸比，从而难以提高纺丝速度。另一方面，空气层的距离若过长，相对受到长丝的粘着、环境温度和湿度的影响会增大，所以难以保持工序稳定性。
上述空气层优选为10～200mm，更优选为20～100mm。长丝在通过上述空气层时，在使长丝冷却、固化而防止热粘着的同时，为了提高对凝固液的抗浸透性而供给冷却空气，为控制空气层的氛围气，在冷却空气供给装置的入口和长丝之间设计传感器，以便监控和调节温度和湿度。一般供给的空气的温度保持在5～30℃的范围。温度若小于5℃，则长丝固化加快，不但不利于高速纺丝，而且为了冷却需要过度的费用支出。另一方面，温度若超过30℃，则降低了吐出溶液的冷却效果，有可能产生断头。
此外，由于空气中的含水量也是可以影响长丝的凝固过程的重要因素。因此空气层中的相对湿度必须调节为RH10％～RH60％。更详细地说，喷嘴附近是RH10％～30％的干燥空气，凝固液的附近是RH30％～50％的湿润空气，这可以提高长丝的凝固速度和纺丝喷嘴表面热粘着的面的稳定性。对垂直吐出的长丝的侧面，冷却空气水平吹出。风速为3～12米/秒的范围效果好，更优选风速为4～10米/秒的范围，该范围下是稳定的。若风速过慢，冷却空气不能改变向空气层吐出的长丝周围的其他大气条件，在纺丝喷嘴上将导致因冷却空气最晚到达的长丝产生固化速度的差异以及断头，难以制造均一的长丝；若风速过快，则长丝的丝道摇晃，导致粘着的危险性，有可能妨害到均一的凝固液的流动，从而妨碍到纺丝的稳定性。
本发明中使用的凝固浴的组成是NMMO水溶液的浓度为5重量％～40重量％。长丝在通过凝固浴时，如果纺丝速度增加到大于等于50米/分钟，会因长丝和凝固液的摩擦而使凝固液的摇动变得厉害。为了通过拉伸取向而达成优异的物性，以及通过增加纺丝速度而提高生产率，上述现象成为阻碍工序稳定性的主要因素，所以必须在认真考虑凝固浴尺寸和形状、凝固液的流动及其流量的基础上设计凝固浴，使凝固液的摇动最小化。
在本发明方法的(C)工序中，将所得到的复丝导入水洗浴，对其进行水洗。长丝一边通过凝固浴，一边同时进行对于物性形成有很大的影响的脱溶剂和拉伸，所以，此时必须控制凝固液的温度和浓度恒定。凝固浴的温度控制在0～35℃，优选控制在10～25℃。凝固浴的温度小于0℃时，难以进行充分的水洗，而大于35℃时，NMMO从纤维素凝固丝快速被排出，有可能产生空隙，这成为了物理性质降低的原因。凝固结束时，在约35℃的水洗腔进行充足时间的水洗，直到NMMO被水洗掉，完成水洗。
所述水洗结束后，连续地将复丝通过干燥辊进行干燥，干燥辊的温度调整为80～170℃，优选调整为100～150℃。温度小于80℃时，干燥进行得不充分，温度超过170℃时，长丝的收缩激烈并且收缩过度，成为物理性质降低的原因，所以不是优选的。经干燥的长丝用常用的方法上油处理后进行卷取。提供卷取的纤维素长丝作为帘线以及产业用长丝原丝。
通过本发明的方法制造的复丝原丝是总旦尼尔为700～3000、切断负荷为4.0～27.0kg的纤维素复丝。所述复丝由500～2,000根细度为0.5～4.0旦尼尔的长丝构成。此时，所述复丝的特征是，强度为4.0～9.0克/旦尼尔、伸长率为4～15％、具有均一的物理性质。
另外，通过本发明制造的产业用纤维素纤维的特征为，将全部长丝三等分后，每部分抽出100根长丝，该长丝的
a)平均强度为3～9克/旦尼尔、平均断裂伸长率为7％～15％、平均双折射率为0.035～0.055；
b)三部分的平均强度、平均断裂伸长率、平均丹尼尔的差分别小于等于1.0克/旦尼尔、小于等于1.5％、小于等于0.7旦尼尔；
c)三部分的平均强度、平均断裂伸长率、平均丹尼尔的CV值小于等于10％；
d)三部分的平均双折射率的差分别小于等于0.004。
为了制造满足全部上述物理性质的本发明的具有均一物理性质的产业用纤维素纤维，上述的步骤因素是重要的。特别是作为本发明中对纤维均一的物理性质有决定性影响的因素，可举出例如喷丝孔数、分配板、空气层的冷却程度、凝固浴温度以及干燥辊的温度等。通过有机地结合所述因素，能够制造本发明具有均一物理性质的产业用纤维素纤维。
实施例
下面，举出具体的实施例以及比较例，更详细地说明本发明的构成和效果，但这些实施例是用于更清楚地理解本发明的，不构成对本发明范围的限定。实施例和比较例中，对长丝的特性是用下述方法进行了评价。
(a)聚合度(DPw)
按下述方法测定溶解后的纤维素的固有粘度[IV]。根据ASTMD539-51T制造出浓度为0.1～0.6g/dL的0.5M的氢氧化铜乙烯二胺溶液，使用乌氏粘度计在25±0.01℃进行测定。固有粘度是根据浓度来外推相对粘度而得到的，并且将其代入马克-霍宁科公式，求出聚合度。
[IV]＝0.98×10-2DPw0.9
(b)双折射率
使用贝雷克补偿器，以偏光显微镜(TIL社)进行测定。
(c)复丝的强度(克/旦尼尔)和断裂伸长率(％)
用热风干燥机在107℃下干燥两小时后，立刻进行强度和断裂伸长率的测定。此时使用英斯特朗公司的低速拉伸型拉伸试验机(Instron4465)，加捻80Tpm(80次捻/米)的捻数后，在样品长250mm、拉伸速度为300米/分钟的条件进行测定。
(d)单丝的强度(克/旦尼尔)、断裂伸长率(％)以及CV值(％)
将在温度为25℃、相对湿度为65RH％的环境放置24小时后的原丝分成3等份，然后从各部分抽出100根单丝，利用レンチング社的单丝拉伸试验机Vibrojet 2000，测定旦尼尔和强度以及伸长率。样品长为20mm的单丝上施加初其负荷200mg后，以20mm/分钟的拉伸速度进行测定。测定平均强度和平均断裂伸长率后，计算变异系数(CV值)。该值表示变量的分散程度，该值等于标准偏差除以平均值得到的值。
(实施例1)
先用齿轮泵将液态浓缩NMMO溶液以6900克/小时的速度注入内部维持在78℃的双螺杆式挤出机。其后，将重均聚合度为1200的纤维素片(Buckeye社，V-81)装入带有250μm过滤器的粉碎机中，制造直径小于等于200μm、回潮率为5％的纤维素粉末。用螺杆式供料机将其以1031克/小时(浓度13重量％)的速度注入挤出机中。此时，在膨胀区域的滞留时间设定为8～10分钟，使纤维素粉末在NMMO溶液中充分膨胀，并且在挤出机的溶解区域，将各区域的温度设定为90～95℃，螺杆以200rpm工作，使其完全溶解。将该溶液用孔数为100个的分配板和喷嘴排出，喷嘴的喷丝孔直径为150μm、喷丝孔间隔为1.5mm、喷丝孔数为800个(实施例1-1)、1100个(实施例1-2)、1500个(实施例1-3)。空气层长度维持在100mm，此时，在空气层向长丝吹出的冷却空气的温度和相对湿度分别为20℃和45RH％，速度调整为6米/分钟。从空气层流入凝固浴(温度为5℃)的长丝经水洗、干燥(辊温为140℃)、上油处理后将其收卷，将最终复丝的细度调整为1500旦尼尔。得到的各根长丝中分别在A、B、C这3个部分各抽出100根，测定其强度、伸长率、旦尼尔的平均值，计算CV值，另外，测定双折射率。
(比较例1)
使用喷丝孔数为450的喷嘴，此外采用与实施例1同样的方法制造长丝。喷丝孔数为450个的情况下，各单丝的细度变大，由此可知在凝固和水洗步骤中短时间内不能充分去除NMMO，所以强度下降，物理性质不均匀。
表1
                                                 实施例1               比较例1
             1-1                1-2                1-3
  A   B   C   A   B   C   A   B   C   A   B   C
  复丝   强度(g/d)              7.5               8.0               7.5               3.8
  断裂伸长率(％) 5.5 4.5 5.5 4.7
  单丝   强度(g/d)   5.0   5.3   5.9   6.8   6.0   6.7   5.0   5.1   5.3   2.5   2.7   2.8
  强度CV(％)   7.3   6.6   7.0   7.7   7.4   6.4   7.0   7.0   6.5   10.3   10.8   9.3
  断裂伸长率(％)   12.0   12.9   12.1   11.3   11.1   10.9   12.3   12.4   12.8   11.2   11.7   11.5
  断裂伸长率CV(％)   5.4   5.7   6.4   6.4   6.9   7.2   5.5   4.9   5.7   9.4   9.8   10.4
  旦尼尔   1.82   1.73   1.71   1.71   1.79   1.90   1.67   1.73   1.81   2.31   2.43   2.27
  旦尼尔CV(％)   9.8   8.7   8.8   8.3   8.1   9.2   7.9   8.8   7.3   11.3   12.5   13.5
  双折射率   0.0449   0.0443   0.0442   0.0443   0.0447   0.0445   0.0442   0.0442   0.0441   0.0390   0.0440   0.0441
(实施例2)
在与实施例1相同的条件下，使用喷丝孔直径为150μm、喷丝孔数为1000个的喷嘴，分别使用孔数为100个(2-1)、200个(2-2)、350个(2-3)的分配板，制造长丝。
(比较例2)
使用孔数为45个和400个的分配板，除此以外采用与实施例2相同的方法制造长丝。使用孔数45个的分配板的情况下，纤维素溶液的压力被集中在喷嘴的一部分，由于这个问题，纺丝喷嘴中的溶液压力减少，纺丝溶液不能被平稳地吐出，所以不能进行纺丝。另一方面，使用孔数为400个的分配板的情况下，存在在空气层发生一些断头的问题，但还是取了部分收卷的长丝，测定了其物理性质。
表2
                                        实施例2            比较例2
            2-1             2-2               2-3
  A   B   C   A   B   C   A   B   C   A   B   C
复丝 强度(g/d)             7.8 8.2 6.7 5.4
  断裂伸长率(％)             5.3             6.4               5.7             4.2
单丝   强度(g/d)   5.7   5.3   6.1   6.4   6.2   6.7   4.8   4.3   4.4   3.2   3.1   3.8
  强度CV(％)   8.4   8.3   8.9   7.5   6.4   7.1   9.3   8.4   8.8   11.0   13.7   12.1
  断裂伸长率(％)   12.3   12.8   12.9   13.4   13.0   13.1   12.2   12.9   12.4   11.3   11.8   11.4
  断裂伸长率CV(％) 8.3 8.8 8.4 6.4 6.5 7.2 7.4 8.7 8.3 12.4 11.8 11.7
  旦尼尔   1.84   1.91   1.79   1.79   1.83   1.87   1.84   1.75   1.77   1.41   1.33   1.29
  旦尼尔CV(％)   9.8   9.7   8.6   8.4   8.0   9.1   9.3   8.4   8.3   13.3   14.1   15.4
  双折射率   0.0443   0.0441   0.0441   0.0449   0.0447   0.0443   0.0441   0.0442   0.0442   0.0341   0.0331   0.0393
(实施例3)
在与实施例1相同的条件下，使用喷丝孔直径为150μm、喷丝孔间隔为1.0mm、喷丝孔数为1100个的喷嘴，如下述表3所示变更空气层的冷却空气的温度和湿度，并在该条件下制造长丝。
(比较例3)
在与实施例3相同的条件下，将空气层的冷却空气的温度和湿度条件改为35℃/30RH％、20℃/65RH％，各自进行纺丝。此时，空气层的冷却空气的温度和湿度条件为35℃/30RH％的情况下，在空气层长丝得不到冷却，发生切丝的问题。
表3
                                       实施例3            比较例3
             3-1             3-2             3-3
  A   B   C   A   B   C   A   B   C   A   B   C
  空气层温度℃/湿度RH％          10℃/40RH％           20℃/55RH％          25℃/20RH％           20℃/65RH％
  复丝   强度(g/d)             8.3             5.1             8.7             3.9
  断裂伸长率(％)             4.7             6.9             5.0             7.1
  单丝   强度(g/d)   6.9   6.8   6.7   3.5   3.1   3.7   6.9   7.1   7.0   2.1   2.8   2.7
  强度CV(％)   7.4   7.1   6.3   7.3   6.9   6.9   6.3   6.4   7.0   10.3   11.1   10.8
  断裂伸长率(％)   11.3   11.4   11.7   13.4   13.1   13.4   12.0   12.4   12.8   14.2   14.3   13.8
  断裂伸长率CV(％)   7.4   7.2   7.0   6.8   7.3   7.1   7.2   7.1   6.4   10.7   9.7   11.0
  旦尼尔   1.69   1.70   1.80   1.70   1.83   1.81   1.66   1.69   1.72   1.69   2.04   1.91
  旦尼尔CV(％)   8.4   8.4   9.0   7.3   7.2   7.5   6.9   7.0   6.8   14.3   10.2   12.3
  双折射率   0.0442   0.0452   0.0453   0.0413   0.0421   0.0423   0.0443   0.0443   0.042   0.0350   0.0348   0.0410
(实施例4)
将纤维素片改为重均聚合度为1450的纤维素片(Buckeye社、V-5S)，调整浓度为10％，在与实施例1相同的条件下，制造纤维素溶液。使用喷丝孔直径为250μm、喷丝孔间隔为2.0mm、喷丝孔数为1000个的喷嘴对将该溶液纺丝，将纤维素复丝的最终旦尼尔调整为2000。此时，将凝固温度分别调整为5℃、15℃、25℃，并在该条件下制造长丝。
(比较例4)
将凝固浴的温度改为40℃，除此以外采用与实施例4相同的方法制造长丝。凝固浴的温度为40℃的情况下，NMMO从纤维素凝固丝快速被排出，可能产生空隙，物理性质降低。
表4
                                            实施例4             比较例4
            4-1             4-2              4-3
  A   B   C   A   B   C   A   B   C   A   B   C
  凝固浴的温度             5℃             15℃             25℃             40℃
  复丝   强度(g/d)             7.8             7.3             6.5             3.3
  断裂伸长率(％)             4.1             4.7             6.2             7.1
  单丝   强度(g/d)   5.7   5.8   5.6   5.3   5.7   5.8   4.1   4.5   4.9   2.1   3.0   2.7
  强度CV(％)   7.0   7.0   7.3   7.1   6.9   6.9   7.4   7.8   7.9   9.3   9.1   9.8
  断裂伸长率(％)   11.3   11.4   10.7   10.4   11.1   11.2   13.1   13.0   13.0   14.2   14.3   11.8
  断裂伸长率CV(％)   7.0   7.1   6.3   6.5   7.1   7.3   7.1   7.0   6.9   9.1   9.4   10.0
  旦尼尔   2.35   2.41   2.29   2.33   2.51   2.41   2.22   2.31   2.30   2.36   2.24   2.17
  旦尼尔CV(％)   8.0   8.1   7.8   8.4   7.8   7.9   8.0   7.9   7.4   6.3   8.2   10.3
  双折射率   0.0443   0.0441   0.0433   0.0442   0.0442   0.0431   0.0431   0.0433   0.0431   0.0317   0.0341   0.0381
0062
(实施例5)
将纤维素片改为重均聚合度为850的纤维素片(Buckeye社、V-60)，将浓度调整为14％，在与实施例1相同的条件下制造纤维素溶液。使用喷丝孔直径为250μm、喷丝孔间隔为2.0mm、喷丝孔数为1000个的喷嘴对该溶液纺丝，将纤维素复丝的最终旦尼尔调整为2000。此时，将干燥辊的温度分别调整为100℃、130℃、160℃，并在此条件下制造长丝。
(比较例5)
将干燥辊的温度改为75℃，除此以外采用与实施例5相同的方法制造长丝。干燥辊的温度为75℃的情况下，干燥不充分，所以物理性质降低。
表5
                                               实施例5               比较例5
              5-1               5-2               5-3
  A   B   C   A   B   C   A   B   C   A   B   C
  干燥辊的温度               100℃               130℃               160℃               75℃
  复丝   强度(g/d)               5.8               6.9               8.3               3.3
  断裂伸长率(％)               10.9               6.4               4.1               7.1
单丝   强度(g/d)   3.7   3.8   3.6   4.7   4.7   4.8   6.1   6.7   6.8   4.1   3.0   4.7
  强度CV(％)   9.1   9.4   9.7   7.7   7.8   7.3   6.3   6.4   5.9   10.3   14.1   13.8
  断裂伸长率(％)   15.3   15.4   15.7   13.4   13.1   12.8   11.1   11.0   10.7   14.0   15.3   14.8
  断裂伸长率CV(％) 7.4 7.7 7.4 6.8 7.2 7.7 6.3 5.3 6.4 8.1 13.4 11.9
  旦尼尔   2.30   2.31   2.27   2.18   2.41   2.39   2.32   2.24   2.21   2.31   2.14   2.29
  旦尼尔CV(％)   7.8   7.3   7.4   7.4   7.1   7.3   7.8   6.7   7.4   8.3   9.2   9.3
  双折射率   0.0432   0.0398   0.0410   0.0420   0.0420   0.0412   0.0431   0.0423   0.0412   0.0360   0.0347   0.0400
以上仅对本发明记载的具体例子进行了详细的描述，但本领域技术人员知道在本发明的技术思想范围内可以进行多种改变和修订，这种改变和修订当然也属于本发明的权利要求范围。

Claims (5)

1、产业用纤维素纤维，其是通过包括下述步骤的方法制造的：
(A)制造纤维素溶液的步骤，其中液态浓缩N-甲基吗啉-N-氧化物溶液以及纤维素粉末得到了膨胀和均质化；
(B)得到复丝的步骤，其中，所述纤维素溶液通过纺丝喷嘴内含有孔数为50～300个的分配板的具有500～2000个喷丝孔的纺丝喷嘴进行挤出纺丝后，通过空气层，到达凝固浴而被凝固；
(C)对所述得到的复丝进行水洗、干燥、上油处理以及卷取的步骤；
其特征在于，其具有下述物理性质：
(1)原丝的总旦尼尔数为700～3000；
(2)复丝强度为4～9克/旦尼尔、断裂伸长率为4％～15％；
(3)将全部长丝三等分后，每部分分别抽出100根长丝，该长丝的
a)平均强度为3～9克/旦尼尔、平均断裂伸长率为7～15％、平均双折射率为0.035～0.055；
b)三部分的平均强度、平均断裂伸长率、平均丹尼尔的差分别小于等于1.0克/旦尼尔、小于等于1.5％、小于等于0.7旦尼尔；
c)三部分的平均强度、平均断裂伸长率、平均丹尼尔的CV值小于等于10％；
d)三部分的平均双折射率的差分别小于等于0.004。
2、如权利要求1所述的产业用纤维素纤维，其特征在于，以3～12米/秒的风速向所述空气层供给温度为5～30℃、相对湿度为10％～60％的冷却空气。
3、如权利要求1所述的产业用纤维素纤维，其特征在于，所述凝固浴的温度为0～35℃。
4、如权利要求1所述的产业用纤维素纤维，其特征在于，用干燥辊进行所述干燥，所述干燥辊的温度为80～170℃。
5、帘线，其特征在于，其含有如权利要求1所述的纤维素纤维。
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