[其他]用幾丁質衍生物制造的高強度纖維

無效

• 申請號: 87108135
• 申請日: 1987-12-16
• 公開（公告）號: CN87108135A
• 公開（公告）日: 1988-06-29
• 發明（設計）人: 喬治·文森特·德盧卡;霍利斯·史密夫·凱沙;約翰·菲利普·奧布賴恩
• 申請（專利權）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: D01F2/00
• 分類號: D01F2/00;D01F9/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金

本發明涉及了用幾丁質衍生物制造的高強度纖維以及制造該種纖維的方法。

幾丁質（聚-N-乙酰基-D-氨基葡萄糖）是廣泛分布于自然界的一種多糖，是各種真菌細胞壁及昆蟲和甲殼動物外殼的主要成分。幾丁質從其各種來源萃取和提純，并可制成具有潛在用途的制品，如醫用縫合線用的纖維。直接制備兼有高抗拉強度和高彈性模量的幾丁質為基的纖維且不需對纖維進行后處理是很有吸引力的。

以前制備高強度幾丁質纖維的方法包括美國專利第4，431，601號中所述的將經濕法紡出的幾丁質纖維在第二凝固浴中進行后處理或如日本專利公報（公開）第58-214，513號中所述對纖維進行拉伸再進行后處理。

生產脫乙酰幾丁質（聚-D-氨基葡萄糖）和幾丁質乙酸酯（聚-N-乙酰基-O-乙酰基-D-氨基葡萄糖）的方法是眾所周知的，而將脫乙酰幾丁質和幾丁質乙酸酯紡成纖維的方法分別于日本專利公報（公開）第56-106901號和第53-126063中進行了介紹。

在多糖技術中，已公開了由纖維素和醋酸纖維素組成的光學各向異性的紡絲溶液。正如美國專利第4，464，323號中所述，該纖維素技術的目的是提供高聚合度三醋酸纖維素濃溶液及較高的乙酸酯取代度，以生產高強度纖維。

目前已經發現由幾丁質或脫乙酰幾丁質乙酸酯/甲酸酯的衍生物混合制成的纖維能達到高得多的強度。降低取代度也可得到較高強度的幾丁質乙酸酯。這按照美國專利第4，464，323號是完全不可能的。

目前已經發現了幾丁質乙酸酯/甲酸酯和脫乙酰幾丁質乙酸酯/甲酸酯聚合物。幾丁質乙酸酯/甲酸酯和脫乙酰幾丁質乙酸酯/甲酸酯聚合物能紡成強度最低為4克/旦和模量最低為100克/旦的纖維。對于初紡纖維能直接達到該強度，對于幾丁質乙酸酯/甲酸酯纖維，強度最好在5.5克/旦以上，對于脫乙酰幾丁質的乙酸酯/甲酸酯纖維，強度最好在6克/旦以上。幾丁質乙酸酯/甲酸酯和脫乙酰幾丁質的乙酸酯/甲酸酯的模量最好為150克/旦。制備適于紡成具有大于4克/旦初紡強度的纖維的脫乙酰幾丁質的乙酸酯/甲酸酯的工藝包括將甲酸、乙酸酐和乙酸加至脫乙酰幾丁質等步驟。

也已發現了強度最低為4克/旦，模量最低為100克/旦和乙酰化度低于2.2的幾丁質乙酸酯纖維。

對純化的幾丁質進行衍生以生成幾丁質乙酸酯、幾丁質乙酸酯/甲酸酯和脫乙酰幾丁質的乙酸酯/甲酸酯。這些幾丁質衍生物自光學各向異性的溶液通過一空氣間隙擠壓擠壓而出，并進入一凝固浴而形成高強度纖維。由乙酸酯/甲酸酯衍生物或低取代度的幾丁質乙酸酯與未衍生的幾丁質纖維或高取代的幾丁質乙酸酯相比較前者強度更高。以高分子量形式分離出的幾丁質僅能以低濃度溶于數目有限的特定溶劑體系。為了提高幾丁質基高聚物的溶解度，希望將有機取代基置換到幾丁質或脫乙酰幾丁質的自由胺基或羥基上。這些取代基具有兩種功能。首先，它們提供的有機側基能促進幾丁質聚合物在三氯乙酸/二氯甲烷等有機溶劑中的溶解。其次，由于這些取代基的存在破壞了天然幾丁質的強氫鍵結構，即結晶性，而這種結晶性本身是十分不利于溶解的。混合物的取代基衍生物（例如乙酸酯/甲酸酯）對于促進溶解和對于上述紡絲工藝都是特別有吸引力的，在這種紡絲工藝中，這些取代基衍生物的纖維成形能力和粘度十分適于在重量百分超過10%的濃度下進行紡絲，因而對工業規模的生產具有吸引力。此外，還觀察到，使用混合的取代基衍生物極大地緩和了（如溶液粘度隨時間的增加而降低所顯示的）分子量的降低。

幾丁質指的是聚-N-乙酰基-D-氨基葡萄糖，其中N-乙酰基取代度為0.75～1.0。雖然天然的幾丁質是具有C5～C6鍵呈D-構形，而本文在化學上的定義也適用于L-構形，并不局限于D-構形。