乙酸纤维素颗粒的制作方法

1.本公开涉及一种乙酸纤维素颗粒。


背景技术：

2.乙酸纤维素是作为纤维素衍生物的纤维素的有机酸酯之一，其用途遍及衣物纤维、香烟滤嘴、塑料、膜、涂料、医药品、食品、化妆品以及建筑用途等多方面，在纤维素衍生物中生产量也多，在工业上是重要的物质。
3.作为代表性的乙酸纤维素的工业制法，可列举出将乙酸酐设为乙酰化剂，将乙酸设为稀释剂，将硫酸设为催化剂的所谓乙酸法。乙酸法的基本工序由以下工序构成(专利文献1、非专利文献1)：(1)前处理工序，对α-纤维素含有率较高的纸浆原料(溶解纸浆)进行离解和/或破碎后，喷洒混合乙酸；(2)乙酰化工序，利用由乙酸酐、乙酸以及乙酰化催化剂(例如硫酸)构成的混合酸使(1)的前处理纸浆进行乙酰化反应；(3)熟化工序，将乙酸纤维素水解而制成所希望的乙酰化度的乙酸纤维素；以及(4)后处理工序，从反应溶液中将水解反应结束后的乙酸纤维素沉淀分离、提纯、稳定化、干燥。
4.将通过以上所述的方法制造的乙酸纤维素用作原材料，进行成型加工而得到的纤维、膜、塑料的色相通常带有若干黄色，即使满足要求的其他诸多性质，也在外观上存在缺点，在此方面导致商品价值的降低。
5.因此，为了降低乙酸纤维素的黄色性，通常进行在成型时添加白色颜料、荧光增白剂、漂白剂或抗氧化剂等二次应对。例如，通常进行在香烟滤嘴中添加二氧化钛等颜料。该应对并非本质性的解决对策是不言而喻的，此外，其效果也有限。
6.另一方面，也进行了降低黄色性，直接得到色相优异的乙酸纤维素的尝试。例如指出了木浆中的半纤维素成分为黄色性的主要原因(非专利文献2、3)，公开了：通过在制造乙酸纤维素时添加有机溶剂(专利文献2)，或在将二乙酸纤维素暂时溶解于具有良好溶解性的溶剂中后将其回收(专利文献3)，能获得透明性优异的乙酸纤维素。
7.近年来，对乙酸纤维素的成型体附加浅色受到欢迎、追求发挥了更高透明性的时尚性，因此要求以更高水平解决黄色性而具有更优异的色相、透明性优异的乙酸纤维素的成型体。
8.乙酸纤维素的成型体主要通过如下方式制造：首先将乙酸纤维素(薄片)、增塑剂以及根据需要的任意的添加剂等熔融混炼，制成乙酸纤维素颗粒(含有乙酸纤维素和增塑剂的颗粒状的组合物)，进一步进行熔融挤出法等成型加工。
9.现有技术文献
10.专利文献
11.专利文献1：日本特开昭56-059801号公报
12.专利文献2：日本特开平06-157601号公报
13.专利文献3：日本特开平06-157602号公报
14.非专利文献
15.非专利文献1：macromol.symp.2004,208,49-60
16.非专利文献2：j.d.wilson,r.s.tabke,tappi,57,77(1974)
17.非专利文献3：f.l.wells,w.c.shattner,a.walker,tappi,46,581(1963)


技术实现要素：

18.发明要解决的问题
19.若乙酸纤维素颗粒的透明性不充分，则无法得到具有高透明性的成型体。但是，即使使用了黄色调少、色相优异的乙酸纤维素(薄片)，也未必能得到黄色调少、具有优异的色相的乙酸纤维素颗粒，难以制备具有高透明性的乙酸纤维素颗粒。而且，在衣物用等的纤维材料、眼镜或太阳眼镜的框架、以及建材等各种用途中，需要成型体的强度，但难以得到具有良好强度和高透明性的乙酸纤维素的成型体。
20.本公开的目的在于，提供一种能得到具有良好强度和高透明性的乙酸纤维素的成型体的乙酸纤维素颗粒。
21.技术方案
22.本公开涉及一种乙酸纤维素颗粒，其含有乙酸纤维素和增塑剂，熔体流动速率超过1.0g/10min且小于2.8g/10min，总硫酸为20ppm以上且170ppm以下，以及钙浓度为22ppm以上且37ppm以下，所述乙酸纤维素的乙酰基取代度为2.2以上且2.6以下，所述增塑剂的含量相对于所述乙酸纤维素100重量份为30重量份以上且44重量份以下。
23.优选的是，在所述乙酸纤维素颗粒中，所述增塑剂包含选自由甘油酯系增塑剂和邻苯二甲酸系增塑剂构成的组中的至少一种。
24.优选的是，在所述乙酸纤维素颗粒中，yi(yellowness index：黄色指数)值为20以下。
25.优选的是，在所述乙酸纤维素颗粒中，所述熔体流动速率为1.2g/10min以上且2.3g/10min以下。
26.发明效果
27.根据本公开的乙酸纤维素颗粒，能得到具有良好强度和高透明性的乙酸纤维素的成型体。
具体实施方式
28.[乙酸纤维素颗粒]
[0029]
以下，对优选的实施方式的一个例子进行具体说明。本公开的乙酸纤维素颗粒含有乙酸纤维素和增塑剂，熔体流动速率超过1.0g/10min且小于2.8g/10min，总硫酸为20ppm以上且170ppm以下，以及钙浓度为22ppm以上且37ppm以下，所述乙酸纤维素的乙酰基取代度为2.2以上且2.6以下，所述增塑剂的含量相对于所述乙酸纤维素100重量份为30重量份以上且44重量份以下。
[0030]
乙酸纤维素颗粒中的颗粒是指，将乙酸纤维素、增塑剂、以及根据需要的任意添加剂等熔融混炼，制成粒子状形状的颗粒。熔融混炼的方法没有特别限定，但可列举出通过使用了单螺杆或双螺杆挤出机的熔融挤出法形成股绳，将它们切割成颗粒状的方法等。
[0031]
(熔体流动速率(mfr))
[0032]
本公开的乙酸纤维素颗粒的熔体流动速率(mfr)超过1.0g/10min且小于2.8g/10min。mfr优选为1.2g/10min以上，更优选为1.5g/10min以上，进一步优选为2.0g/10min以上。此外，mfr优选为2.5g/10min以下，更优选为2.3g/10min以下。
[0033]
若mfr为1.0g/10min以下，则所得到的成型体的色相差。此外，在试图得到成型体的情况下，熔融的乙酸纤维素颗粒的流动性过高，从模具泄露的可能性变高。另一方面，若mfr为2.8g/10min以上，则机械强度差，特别是拉伸特性和弯曲特性、或韧性差。此外，在试图得到成型体的情况下，熔融的乙酸纤维素颗粒的流动性低，所得到的成型体的表面平滑性可能会恶化。
[0034]
在此，mfr依照jis-k7210，在温度200℃、载荷2.16kg的条件下求出。
[0035]
(总硫酸)
[0036]
本公开的乙酸纤维素颗粒的总硫酸为20ppm以上且170ppm以下。总硫酸可以为30ppm以上，可以为50ppm以上。此外，总硫酸可以为150ppm以下，可以为120ppm以下，可以为100ppm以下，可以为80ppm以下。
[0037]
通过总硫酸在上述范围内，能由本公开的乙酸纤维素颗粒得到具有良好强度和高透明性的乙酸纤维素的成型体。若总硫酸超过170ppm，则所得到的成型体的色相差。
[0038]
总硫酸是绝对干燥状态的乙酸纤维素颗粒1g中的硫酸量，可以使用干燥的乙酸纤维素颗粒电量滴定法测定。
[0039]
(钙浓度)
[0040]
本公开的乙酸纤维素颗粒的钙浓度为22ppm以上且37ppm以下。钙浓度可以为23ppm以上，可以为26ppm以上，可以为28ppm以上。此外，钙浓度可以为34ppm以下，可以为33ppm以下，可以为31ppm以下。
[0041]
通过钙浓度在上述范围内，能由本公开的乙酸纤维素颗粒得到具有良好强度和高透明性的乙酸纤维素的成型体。若钙浓度小于22ppm或超过37ppm，则所得到的成型体的色相差。
[0042]
(镁浓度)
[0043]
本公开的乙酸纤维素颗粒的镁浓度可以为1ppm以上且50ppm以下，可以为1ppm以上且20ppm以下。
[0044]
(钙和镁浓度)
[0045]
本公开的乙酸纤维素颗粒的钙和镁的合计浓度可以为0.5μmol/g以上且3μmol/g以下，可以为0.9μmol/g以上且2.0μmol/g以下。
[0046]
乙酸纤维素颗粒的钙浓度(或镁浓度)可以通过以下方法测定。在坩埚中计量未干燥试样3.0g，在电热器上使其碳化后，在750℃以上且850℃的电炉中使其灰化2小时左右。放冷约30分钟后，加入0.07重量％的盐酸溶液25ml，在220～230℃下使其加热溶解。放冷后，用蒸馏水将溶解液定容至200ml，将其作为检测液，与标准液一起使用原子吸收光谱仪测定吸光度，求出检测液的钙浓度(或镁浓度)，以下式换算，能求出试样的钙浓度(或镁浓度)。需要说明的是，试样中的水分例如可以使用kett水分计(mettler toledo hb43)测定。可以将含水状态的试样约2.0g放置于kett水分计的铝接收盘中，在120℃下加热直至重量不变化，由此根据加热前后的重量变化计算出试样中的水分(重量％)。
[0047]
[数式1]
[0048][0049]
(yi值)
[0050]
本公开的乙酸纤维素颗粒的yi值优选为20以下，更优选为19以下，进一步优选为18以下，特别优选为17以下。就yi值而言，该值越低，意味着乙酸纤维素的黄色调越少、色相越优异，yi值的下限没有特别限定，可以为10以上。
[0051]
乙酸纤维素颗粒的yi值可以依照“jis k 7373塑料-黄色度和黄变度的求法”测定。
[0052]
[乙酸纤维素]
[0053]
(乙酰基取代度)
[0054]
本公开的乙酸纤维素颗粒含有的乙酸纤维素的乙酰基取代度为2.2以上且2.6以下。乙酰基取代度可以为2.3以上，可以为2.4以上，此外，可以为2.5以下。
[0055]
若乙酰基取代度小于2.2，则所得到的成型体的尺寸稳定性、耐湿性或耐热性等变低。另一方面，若乙酰基取代度超过2.6，则所得到的成型体的强度优异，但变脆，例如，在用作衣物用等的纤维材料、眼镜或太阳眼镜的框架等成型品的情况下，为了得到适合于这些用途的伸长率等柔软性，需要大量添加增塑剂，产生渗出的可能性变高。
[0056]
乙酰基取代度可以通过以下公知的滴定法测定：将乙酸纤维素溶解于与取代度相应的适当的溶剂，求出乙酸纤维素的取代度。乙酰基取代度通过将依照astm：d-817-91(乙酸纤维素等的试验方法)中的乙酰化度的测定法求出的乙酰化度以下式换算来求出。这是最通常的乙酸纤维素的取代度的求法。
[0057]
在本公开中，乙酰基取代度是指乙酰基总取代度，就是说，也可以换称为乙酸纤维素的葡萄糖环的2、3、6位的各乙酰基取代度之和。
[0058]
乙酸纤维素的葡萄糖环的2、3、6位的各乙酰基取代度可依照手塚(tezuka，carbonydr.res.273，83(1995))的方法，通过核磁共振波谱(nmr)法(
13
c-nmr或1h-nmr)测定。
[0059]
(6％粘度)
[0060]
本公开的乙酸纤维素颗粒所含有的乙酸纤维素的6％粘度可以为50mpa
·
s以上且120mpa
·
s以下。6％粘度优选为55mpa
·
s以上，更优选为65mpa
·
s以上，进一步优选为70mpa
·
s以上，特别优选为80mpa
·
s以上。此外，6％粘度优选为110mpa
·
s以下，更优选为100mpa
·
s以下，进一步优选为90mpa
·
s以下。
[0061]
若乙酸纤维素的6％粘度过低，则有时所得到的成型体的机械强度差，特别是韧性差。此外，在试图得到成型体的情况下，熔融的乙酸纤维素颗粒的流动性过高，从模具泄露的可能性变高。另一方面，若6％粘度过高，则有时所得到的成型体的色相差，或有时机械强度差，特别是拉伸特性和弯曲特性差。此外，在试图得到成型体的情况下，熔融的乙酸纤维素颗粒的流动性低，所得到的成型体的表面平滑性可能会恶化。
[0062]
在此，6％粘度是使乙酸纤维素以成为6wt/vol％的方式溶解于95％丙酮水溶液中，通过使用了奥氏粘度计的流化时间来求出。
[0063]
6％粘度可以通过对下述乙酸纤维素(薄片)制造中的乙酰化的工序(2)和水解的工序(3)中的反应时间、催化剂量、反应温度以及中和剂量等条件进行适当变更来调整。
[0064]
[构成糖比]
[0065]
作为本公开的乙酸纤维素的构成糖比，在葡萄糖(glc)、木糖(xyl)以及甘露糖(man)之和中的葡萄糖的比例优选为97mol％以上，更优选为97.5mol％以上，进一步优选为98.0mol％以上，最优选为98.5mol％以上。其原因在于，能得到具有更优异的色相，特别是具有高透明性的乙酸纤维素颗粒。
[0066]
葡萄糖、木糖以及甘露糖之和中的葡萄糖的比例(mol％)可以通过以下方法求出。
[0067]
可以将乙酸纤维素(试样)利用硫酸水解，利用碳酸钡中和，通过滤纸和离子交换过滤器过滤后，在高效液相色谱(hplc)法中，根据由高效液相色谱电雾式检测器(hplc-cad)得到的数据计算出葡萄糖、木糖和甘露糖的含量，求出葡萄糖、木糖和甘露糖之和中的葡萄糖的比例(mol％)。
[0068]
[增塑剂]
[0069]
本公开的乙酸纤维素颗粒含有增塑剂。增塑剂的含量相对于乙酸纤维素100重量份为30重量份以上且44重量份以下。增塑剂的含量相对于乙酸纤维素100重量份可以为33重量份以上，可以为35重量份以上。此外，增塑剂的含量可以为40重量份以下。
[0070]
若增塑剂的含量过少，则乙酸纤维素颗粒的yi值高、色相差。此外，若增塑剂的含量过多，则乙酸纤维素颗粒的yi值低，即使在能得到优异的色相的情况下，所得到的成型体的机械强度也差，特别是拉伸特性和弯曲特性差。
[0071]
乙酸纤维素颗粒中的增塑剂的含量通过将乙酸纤维素颗粒溶解于能溶解乙酸纤维素颗粒的溶剂中，对该溶液进行1h-nmr测定来求出。
[0072]
作为增塑剂，例如可列举出以下物质。芳香族羧酸酯系增塑剂[邻苯二甲酸系增塑剂(邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二辛酯、以及邻苯二甲酸二-2-乙基己酯等邻苯二甲酸二c1-12烷基酯；邻苯二甲酸二甲氧基乙酯等邻苯二甲酸c1-6烷氧基c1-12烷基酯；以及邻苯二甲酸丁基苄酯等邻苯二甲酸c1-12烷基/芳基c1-3烷基酯；以及乙基邻苯二甲酰基乙二醇酯和丁基邻苯二甲酰基丁二醇酯等c1-6烷基邻苯二甲酰基c2-4亚烷基二醇酯等)和苯偏三酸系增塑剂(苯偏三酸三甲酯、苯偏三酸三乙酯、苯偏三酸三辛酯、苯偏三酸三-2-乙基己酯等苯偏三酸三c1-12烷基酯苯均四酸四辛酯等苯均四酸四c1-12烷基酯等)等]；磷酸酯系增塑剂[磷酸三丁酯、磷酸三甲苯酯、和磷酸三苯酯等]；脂肪酸酯系增塑剂[己二酸二丁酯、己二酸二辛酯、己二酸丁氧基乙氧基乙酯/苄酯(benzyl adipate)、以及己二酸二丁氧基乙氧基乙酯等己二酸酯；壬二酸二乙酯、壬二酸二丁酯、以及壬二酸二辛酯等壬二酸酯；癸二酸二丁酯和癸二酸二辛酯等癸二酸酯；油酸丁酯；以及乙酰基蓖麻油酸甲酯等]；作为多元醇(甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、以及山梨糖醇等)的低级脂肪酸酯的甘油酯系增塑剂[三乙酸甘油酯和四乙酸二甘油酯等]；二醇酯系增塑剂[二丙二醇二苯甲酸酯等]；柠檬酸酯系增塑剂[乙酰基柠檬酸三丁酯等]；酰胺系增塑剂[n-丁基苯磺酰胺等]；酯低聚物系增塑剂(己内酯低聚物等)；以及环氧大豆油。这些增塑剂可以单独使用，也可以将两种以上组合使用。
[0073]
这些增塑剂中，优选包含选自由柠檬酸酯系增塑剂、甘油酯系增塑剂、磷酸酯系增塑剂以及邻苯二甲酸系增塑剂构成的组中的至少一种，更优选包含选自由甘油酯系增塑剂和邻苯二甲酸系增塑剂构成的组中的至少一种。特别是，与乙酸纤维素的相溶性优异，因此进一步优选包含选自由邻苯二甲酸二乙酯和三乙酸甘油酯构成的组中的至少一种。
[0074]
[任意成分]
[0075]
本公开的乙酸纤维素颗粒可以含有以往公知的任意成分。任意成分只要根据目标成型体的用途和/或规格来调整种类和量即可。作为任意成分，例如可列举出：抗氧化剂、紫外线吸收剂、热稳定剂以及耐光稳定剂等稳定剂；染料和颜料等着色剂；防带电剂；阻燃助剂；润滑剂；抗粘连剂；分散剂；流动化剂；防滴落剂；螯合剂；以及抗菌剂等。此外，可以含有乙酸纤维素以外的纤维素酯(例如丙酸纤维素、丁酸纤维素等有机酸酯、硝酸纤维素、硫酸纤维素、磷酸纤维素等无机酸酯)以及其他高分子作为任意成分。
[0076]
[乙酸纤维素颗粒的制造]
[0077]
本公开的乙酸纤维素颗粒没有特别限定。例如，通过如下方式得到：将乙酸纤维素(薄片)和增塑剂混合、干燥，得到了吸附有增塑剂的乙酸纤维素后，将该吸附有增塑剂的乙酸纤维素熔融混炼，制成粒子状形状。具体而言，例如可列举出：将吸附有增塑剂的乙酸纤维素通过单螺杆或双螺杆挤出机等挤出机混炼而成型为颗粒的方法、通过加热辊或班伯里密炼机等混炼机熔融混炼而成型的方法。
[0078]
在向乙酸纤维素(薄片)混合增塑剂的情况下，乙酸纤维素(薄片)与增塑剂的混合可以通过行星研磨机、亨舍尔混合机、振动研磨机、球磨机等混合机来进行。由于能在短时间内进行均质的混合分散，因此优选使用亨舍尔混合机。此外，混合的程度没有特别限定，例如在亨舍尔混合机的情况下，优选混合10分钟～1小时。
[0079]
此外，可以在乙酸纤维素与增塑剂的混合后进行干燥。作为干燥方法，例如可列举出在50～105℃下静置1～48小时来干燥的方法。
[0080]
(乙酸纤维素(薄片)的制造)
[0081]
乙酸纤维素(薄片)可以通过以往公知的制造方法得到。例如可列举出具有以下工序的乙酸纤维素(薄片)的制造方法：工序(1)，使纸浆与乙酸接触进行前处理；工序(2)(乙酰化工序)，在进行了所述前处理后，使所述纸浆中所含的纤维素与乙酸酐反应进行乙酰化；工序(3)(熟化工序)，将通过所述乙酰化得到的乙酸纤维素水解；以及工序(4)，使通过所述水解调整过乙酰基取代度的乙酸纤维素沉淀。
[0082]
可以使用纸浆作为成为本公开的乙酸纤维素的原料的纤维素源。作为纸浆，例如可列举出木浆和棉绒纸浆(linter pulp)。特别是可以使用木浆。
[0083]
在使纸浆与乙酸接触进行前处理的工序(1)中，可以使用乙酸或包含1重量％～10重量％的硫酸的乙酸(含硫乙酸)。
[0084]
在使所述纸浆中所包含的纤维素与乙酸酐反应进行乙酰化的工序(2)中，乙酰化具体而言，例如可以通过以下方式等开始：向由乙酸、乙酸酐以及硫酸构成的混合物中添加通过前处理而活化的纸浆中所包含的纤维素；或向通过前处理而活化的纸浆中所包含的纤维素中添加乙酸与乙酸酐的混合物和硫酸。
[0085]
通过所述乙酰化而使乙酸纤维素成为几乎所有羟基被取代为乙酰基的状态，为了将其调整到所希望的取代度，只要进行水解即可。在使用硫酸作为所述乙酰化反应的催化剂的情况下，该硫酸以硫酸酯的形式与纤维素键合，因此进行水解的工序(3)的目的也在于，为了在所述乙酰化反应结束后提高热稳定性，将硫酸酯水解来去除。
[0086]
在进行水解的工序(3)中，可以通过添加如下中和剂停止乙酰化反应来调整乙酰基取代度，所述中和剂由水(包括水蒸气)；稀乙酸；或钙、镁、铁、铝或锌等的碳酸盐、乙酸
盐、氢氧化物或氧化物等构成。
[0087]
在将通过所述水解而调整了乙酰基取代度的乙酸纤维素沉淀的工序(4)中，可以将包含乙酸纤维素的混合物与水或稀乙酸等沉淀剂混合，将生成的乙酸纤维素(沉淀物)分离而得到沉淀物。此外，作为沉淀剂，优选稀乙酸。
[0088]
也可以在将乙酸纤维素沉淀的工序(4)后，通过水洗去除游离的金属成分、硫酸成分等。除了水洗以外，也可以进一步根据需要添加以下物质作为稳定剂：碱金属化合物和/或碱土类金属化合物，特别是氢氧化钙等钙化合物。此外，也可以在水洗时使用稳定剂。
[0089]
也可以在刚进行了将乙酸纤维素沉淀的工序(4)后、或在水洗等任意工序后使乙酸纤维素干燥。作为干燥方法没有特别限定，可以使用公知的方法，例如可以在送风或减压等条件下进行干燥。作为干燥方法，例如可列举出热风干燥。
[0090]
[成型体]
[0091]
本公开的乙酸纤维素颗粒例如也可以使用装接有t模头的单螺杆或双螺杆挤出机再溶解，进行成型加工。本公开的乙酸纤维素颗粒的成型加工可以采用以往公知的成型方法。作为具体的成型方法，可列举出：注塑成型、挤出成型、真空成型、异型成型、发泡成型、注压成型(injection press)、冲压成型、吹塑成型(blow molding)以及气体注入成型等。
[0092]
通过本公开的乙酸纤维素颗粒的成型加工而得到的成型体的形状没有特别限制，但例如可以为颗粒、膜、片、纤维等。成型体的形状只要根据oa(office automation：办公自动化)/家电设备领域、电气/电子领域、通信设备领域、卫生领域、汽车等运输车辆领域、家具/建材等住宅相关领域、杂货领域等各用途进行调整即可。
[0093]
本说明书所公开的各方案能够与本说明书所公开的其他任何特征进行组合。
[0094]
实施例
[0095]
以下，通过实施例对本公开具体地进行说明，但其技术范围不由这些实施例限定。
[0096]
通过以下方法对后述实施例中所记载的各物性进行了评价。
[0097]
《乙酰化度/乙酰基取代度》
[0098]
乙酸纤维素的乙酰化度通过astm-d-817-91(乙酸纤维素等的试验方法)中的乙酰化度的测定方法求出。精确称量干燥的乙酸纤维素1.9g，溶解于丙酮与二甲基亚砜的混合溶剂(容量比4：1)150ml中后，添加1n-氢氧化钠水溶液30ml，在25℃下皂化2小时。添加酚酞作为指示剂，利用1n-硫酸(浓度因子：f)滴定过量的氢氧化钠。此外，利用与上述相同的方法进行空白试验，并依照下述式计算出乙酰化度。
[0099]
乙酰化度(％)＝[6.5
×
(b-a)
×
f]/w
[0100]
(式中，a表示试样中的1n-硫酸的滴定量(ml)，b表示空白试验中的1n-硫酸的滴定量(ml)，f表示1n-硫酸的浓度因子，w表示试样的重量)。
[0101]
乙酰基取代度通过将乙酰化度以下式换算来求出。
[0102]
ds＝162.14
×
av
×
0.01/(60.052-42.037
×
av
×
0.01)
[0103]
ds：乙酰基取代度。
[0104]
av：乙酰化度(％)。
[0105]
《6％粘度》
[0106]
乙酸纤维素的6％粘度通过下述方法测定。向锥形瓶中加入干燥试样3.00g、二氯甲烷61.67g，盖严，搅拌约1小时。然后，用翻转振荡器振荡约1.5小时使其完全溶解。将所得
到的6wt/vol％的溶液移至特定的奥氏粘度计的标线，在25
±
1℃下调温约30分钟。测定计时标线间的流下时间，根据下式(1)计算出6％粘度。
[0107]
6％粘度(mpa
·
s)＝流下时间(s)
×
粘度计系数(1)
[0108]
粘度计系数使用粘度计校正用标准液[昭和石油公司制，商品名“js-200”(依据jis z 8809)]，通过与上述相同的操作测定流下时间，由下式(2)求出。
[0109]
粘度计系数＝{标准液绝对粘度(mpa
·
s)
×
溶液的密度(0.827g/cm3)}/{标准液的密度(g/cm3)
×
标准液的流下秒数(s)}(2)
[0110]
《yi值(黄色指数值)》
[0111]
乙酸纤维素的yi值是测定了乙酸纤维素溶液的透射光中的yi值。装置使用日本电色工业制，商品名“spectro color meter sq2000”，测定条件选择测定直径30mm、c光源、2
°
视野、exclude(无正反射)。向干燥的乙酸纤维素12g中加入甲醇8.8g和二氯甲烷79.2g使其溶解，将已脱泡的溶液加入至45mm(l)
×
45mm(w)
×
10mm(d)的玻璃试池中，测定出yi值。yi值越低，意味着乙酸纤维素的黄色调越少、色相越优异。
[0112]
《构成糖比》
[0113]
将乙酸纤维素利用硫酸水解，利用碳酸钡中和，通过滤纸和离子交换过滤器过滤后，在高效液相色谱(hplc)法中，使用由hplc-cad(agilent1200系列系统)得到的数据，计算出葡萄糖、木糖以及甘露糖的摩尔含量，求出葡萄糖(glc)、木糖(xyl)以及甘露糖(man)的摩尔含量之和中的葡萄糖的摩尔含量的比例。
[0114]
hpl-cadc测定条件如下所述。
[0115]
色谱柱：asahipak nh2p-50 4e(4.6mmi.d.
×
250mm)。
[0116]
保护柱：asahipak nh2p-50g 4a(4.6mmi.d.
×
10mm)。
[0117]
色谱柱温度：20℃。
[0118]
流动相：水/乙腈＝25/75(v/v)。
[0119]
流动相流速：1.0ml/min。
[0120]
检测器：coronaplus cad检测器(esa biosciences制)。
[0121]
氮气压力：35psi。
[0122]
雾化器：30℃。
[0123]
《屈服点拉伸强度、断裂点拉伸强度以及伸长率》
[0124]
利用双螺杆挤出机挤出乙酸纤维素颗粒，成型为厚度6.4mm的片，进行冲切而制作出长条形试验片(1号哑铃)。屈服点拉伸强度使用该1号哑铃，依照astm-d638在拉伸速度5mm/min的条件下求出。断裂点拉伸强度和伸长率使用该1号哑铃，依照astm-d 638求出。
[0125]
《弯曲强度和弯曲模量》
[0126]
乙酸纤维素颗粒的弯曲强度和弯曲模量使用如下长条片(127mm
×
12.7mm
×
6.4mm)依据astm-d 790求出，所述长条片是利用双螺杆挤出机挤出乙酸纤维素颗粒，成型为厚度6.4mm的片，进行冲切而成的。
[0127]
《悬臂梁冲击强度》
[0128]
乙酸纤维素颗粒的悬臂梁冲击强度使用如下长条片(63.5mm
×
12.7mm
×
6.4mm)依据astm-d 256求出，所述长条片是利用双螺杆挤出机挤出乙酸纤维素颗粒，成型为厚度6.4mm的片，进行冲切而成的。
[0129]
《洛氏硬度》
[0130]
乙酸纤维素颗粒的洛氏硬度依照astm-d 785求出。
[0131]
《加热变形温度(高载荷)》
[0132]
乙酸纤维素颗粒的加热变形温度使用长条片依照astm-d648求出。
[0133]
《熔体流动速率(mfr)》
[0134]
乙酸纤维素颗粒的mfr依照jis-k7210，在温度200℃、载荷2.16kg的条件下求出。
[0135]
《钙浓度/镁浓度》
[0136]
在坩埚中计量未干燥试样3.0g，在电热器上使其碳化后，在750℃以上且850℃的电炉中使其灰化2小时左右。放冷约30分钟后，加入0.07重量％的盐酸溶液25ml，在220～230℃下使其加热溶解。放冷后，用蒸馏水将溶解液定容至200ml，将其作为检测液，与标准液一起使用原子吸收光谱仪测定吸光度，求出检测液的钙浓度(或镁浓度)，以下式换算，求出了试样的钙浓度(或镁浓度)。需要说明的是，试样中的水分例如使用kett水分计(mettler toledo hb43)测定。将含水状态的试样约2.0g放置于kett水分计的铝接收盘中，在120℃下加热直至重量不变化，由此根据加热前后的重量变化计算出试样中的水分(重量％)。
[0137]
《总硫酸》
[0138]
乙酸纤维素颗粒的总硫酸如下所述地求出。在滴定池中准备了向蒸馏水中添加了叠氮化钠、乙酸以及碘化钾的电解液。将约0.01g的干燥的乙酸纤维素颗粒(试样)放置于石英舟中，在管状炉中，在氩/氧气流中、800～900℃下燃烧，将生成的二氧化硫导入滴定池的电解液中。通过电解而在滴定池中生成三碘化物离子，用该三碘化物离子滴定二氧化硫，根据该滴定所需的电量计算出硫酸量。此外，同样地使二丁基二硫醚/甲苯标准液燃烧，基于其回收率对试样的硫酸量进行校正，并将其作为总硫酸。总硫酸作为绝对干燥状态下的乙酸纤维素颗粒1g中的硫酸量，以ppm单位表示。
[0139]
《yi值(黄色指数值)》
[0140]
乙酸纤维素颗粒的yi值依据“jis k 7373塑料-黄色度和黄变度的求法”测定。装置使用日本电色工业股份公司制分光色差计sd7000，测定条件选择d65作为光源、10
°
视角、反射(sce)作为测定方法。向
×
15h圆槽中加入颗粒，上下振动20次左右，使用棒或刮刀刮平，测定出yi值。测定值采用测定了5次的平均值。
[0141]
《实施例1》
[0142]
利用盘式精炼机将α纤维素含量97.7wt％的针叶树前水解亚硫酸盐纸浆破碎成棉状，得到了破碎纸浆。向100重量份的破碎纸浆(含水率7.0％)喷雾26重量份的乙酸，充分搅拌后，作为前处理，静置1.6小时进行了活化(活化工序)。
[0143]
将活化的纸浆加入由310重量份的乙酸、250重量份的乙酸酐、13.3重量份的硫酸构成的混合物中。将该混合物预先冷却至-12℃。历时40分钟从-16℃调整为46℃的最高温度，从将纸浆加入混合物的时间点起进行110分钟乙酰化(乙酰化工序)。以将硫酸量(熟化硫酸量)调整为2.5重量份的方式历时3分钟添加中和剂(24％乙酸镁水溶液)。而且，在添加水使反应浴水分(熟化水分)浓度成为60mol％后，历时55分钟将反应浴升温至85℃。需要说明的是，熟化水分浓度将反应浴水分相对于乙酸以摩尔比表示的比例乘以100，以mol％表示。然后，在85℃下进行80分钟熟化，通过用乙酸镁中和硫酸而停止熟化，得到了包含乙酸
纤维素的反应混合物(熟化工序)。
[0144]
使用双螺杆捏合机，向所得到的包含乙酸纤维素的反应混合物中混入稀乙酸(10wt％)，通过混入沉淀方式使乙酸纤维素沉淀。此时，向包含乙酸纤维素的反应混合物中分5次混入稀乙酸。
[0145]
对沉淀的乙酸纤维素进行水洗，浸渍于稀氢氧化钙水溶液(20ppm)中后，滤出、干燥，使用粉碎机进行粉碎而得到了乙酸纤维素薄片。
[0146]
使用亨舍尔混合机，以混合机内的摩擦热成为70℃以上的方式，将乙酸纤维素薄片100重量份、作为增塑剂的邻苯二甲酸二乙酯(大八化学工业(株)dep)35.5重量份、作为抗氧化剂(过氧化物分解剂)的亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯0.3重量份、作为增塑剂和热稳定剂的环氧大豆油0.5重量份、以及作为用于防止自由基反应的金属螯合剂的柠檬酸0.02重量份搅拌混合后，供给至双螺杆挤出机(熔融温度(料筒温度：实际温度)：194℃，模头的设定温度：205℃)，挤出而颗粒化，得到了乙酸纤维素颗粒。
[0147]
《实施例2～5》
[0148]
就实施例2～5而言，分别降低稀氢氧化钙水溶液的浓度(实施例2)；缩短乙酰化工序的时间，并且减少在熟化工序中添加的水的量(实施例3和5)；将原料换成棉绒纸浆(实施例4)，除此以外，与实施例1同样地得到了乙酸纤维素薄片。此外，将使用该纤维素薄片，制造乙酸纤维素颗粒时的温度调整为如表1所记载的那样，除此以外，与实施例1同样地得到了乙酸纤维素颗粒。
[0149]
《实施例6》
[0150]
使用了三乙酸甘油酯作为增塑剂，除此以外，与实施例1同样地得到了乙酸纤维素颗粒。
[0151]
《比较例1～2》
[0152]
就比较例1～2而言，分别将稀氢氧化钙水溶液的浓度设为25ppm(比较例1)；将稀氢氧化钙水溶液的浓度设为10ppm(比较例2)，除此以外，与实施例1同样地得到了乙酸纤维素薄片。此外，使用了该纤维素薄片，除此以外，与实施例1同样地得到了乙酸纤维素颗粒。
[0153]
《比较例3～4》
[0154]
将增塑剂的混合量设为如表1所记载的那样，除此以外，与比较例1同样地得到了乙酸纤维素颗粒。
[0155]
《比较例5》
[0156]
在沉淀的乙酸纤维素的水洗中，变更水的温度和量，得到了总硫酸高的乙酸纤维素薄片。此外，使用该纤维素薄片，与实施例1同样地得到了乙酸纤维素颗粒。
[0157]
《比较例6～7》
[0158]
就比较例6～7而言，分别延长乙酰化工序的时间，并且增加在熟化工序中添加的水的量(比较例6)；缩短乙酰化工序的时间，并且减少在熟化工序中添加的水的量(比较例7)，除此以外，与实施例1同样地得到了调整为6％粘度的乙酸纤维素薄片。此外，将使用该纤维素薄片，制造乙酸纤维素颗粒时的温度设为如表1所记载的那样，除此以外，与实施例1同样地得到了乙酸纤维素颗粒。
[0159]
关于以上实施例和比较例的各乙酸纤维素薄片和乙酸纤维素颗粒，将求出了各物性的结果示于表1。
[0160]
[表1]
[0161][0162][0163]
就比较例1和2而言，与实施例相比，比较例1的钙浓度高、比较例2的钙浓度低，因此乙酸纤维素颗粒的yi值高，即黄色调强烈、色相差。
[0164]
就比较例6而言，与实施例相比mfr低、乙酸纤维素颗粒的yi值高。而且，就比较例3而言，mfr低、增塑剂的含量也少，因此乙酸纤维素颗粒的yi值更高、色相差。
[0165]
此外，就比较例4而言，增塑剂的含量多，因此即使mfr高，yi值也低，但断裂点拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、洛氏硬度以及加热变形温度(高载荷)的值均低，拉伸特性和弯曲特性差。就是说，可知容易变形。
[0166]
就比较例5而言，与实施例相比总硫酸高、乙酸纤维素颗粒的yi值高。
[0167]
就比较例7而言，与实施例相比mfr高。因此，乙酸纤维素颗粒的yi值低、色相优异，但悬臂梁冲击强度的值低、韧性差。就是说，可知不耐冲击。
[0168]
另一方面，实施例的乙酸纤维素颗粒的yi值低、色相优异，其他各物性也良好，因此可知得到了具有良好强度和高透明性的乙酸纤维素的成型体。