AT505476A1 - Verfahren zur herstellung von cellulosischen formkörpern unter verwendung von bambuszellstoff und formkörper aus diesem verfahren - Google Patents

Description

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Patentanmeldung
Verfahren zur Herstellung von cellulosischen Formkörpern unter Venwendung von Bambuszellstoff und Formkörper aus diesem Verfahren
Bereits seit 1939 (US 2,179,181) ist bekannt, dass man Cellulose ohne chemische Umwandlung mit Hilfe von tertiären Aminoxiden lösen kann. In der zitierten Patentschrift wird auch beschrieben, dass man durch Fällung dieser Celluloselösungen cellulosische Formkörper, wie z.B. Fasern, herstellen kann. In den 80er und 90er Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts arbeiteten die Firmen Courtaulds und Lenzing intensiv daran, dieses Prinzip grosstechnisch umzusetzen, um kommerziell Cellulosefasern herzustellen. Seit den späten 80er Jahren gibt es Fasern mit dem Gattungsnamen Lyocell (Markenname Tencel(R)) auf dem Markt.

   Diese Fasern werden zur Produktion von gewebten und gestrickten Textilien im Bekleidungsbereich, von technischen Textilien und von Vliesstoffen eingesetzt. Das Verfahren zur Herstellung von Lyocellfasern wird gemeinhin als Aminoxid-Verfahren bezeichnet.
Stand der Technik ist heute die Venwendung eines Dünnschichtverdampfers zur kontinuierlichen Herstellung von spinnbaren Celluloselösungen wie in EP 0356419 B1 (Filmtruder) beschrieben
Um die Umweltfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu gewährleisten, muss man das Aminoxid aus dem Spinnbad zurückgewinnen, um es wieder bei der Lösungsherstellung einzusetzen.

   Eine einfache und wirkungsvolle Massnahme, um die Stabilität der Spinnmasse und damit die Sicherheit des Verfahrens zu gewährleisten, ist in EP 0695324 B1 beschrieben.
Die inhärente Zersetzungsneigung der Spinnmasse wird durch Toträume in der Anlage, in denen sich die Spinnmasse über lange Zeiträume praktisch nicht bewegt, massiv verstärkt. In der EP 0781356 B1 wird beschrieben, wie Anlagenteile zu konstruieren sind, bei denen sich Toträume nicht vollständig vermeiden lassen, wie z.B. Spinnmassefilter.
Zur Herstellung von Lyocellfasern kommt ein Trocken/Nass-Spinnverfahren zur Anwendung. Die EP 0584318 B1 beschreibt, wie sich ein ausgezeichnetes Spinnverhalten auch für Grossdüsen ergibt.
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Die textile Kette verlangt Fasern, die auf modernen Textilmaschinen mit hoher Kapazität laufen.

   Eine entscheidende Rolle für die Verarbeitbarkeit der Fasern spielt die Kräuselung. Die EP 0797696 B1 beschreibt ein hierfür geeignetes Verfahren.
Bis heute sind rund 1200 verschiedene Bambussorten bekannt, von denen rund 35 als Rohmaterial für die Zellstoff- und Papierindustrie dienen. Es gibt Sorten, die in tropischem und gemässigtem Klima gedeihen. Manche bilden nur wenige cm starke Sprosse, andere wiederum können in 3-4 Jahren zu 30 m hohen Pflanzen werden.
Abhängig von der Sorte ähnelt die Bambusfaser entweder mehr einer Kurzfaser oder einer Langfaser. Es gibt viele Eigenschaften von Bambus, die ein grosses Nutzungspotential in der Papier- und Zellstoffindustrie eröffnen.
Derzeit beträgt die Produktionskapazität von Bambuszellstoff weltweit rund 1 ,5 Mio Tonnen pro Jahr.

   Asien hat relativ geringe Waldflächen, die als Rohstoff für
Zellstoffproduktion in Frage kommen. Daher wird gerade in asiatischen Ländern versucht, den weit verbreiteten Bambus vermehrt zu nutzen.
Über die Papierzellstoffherstellung hinaus ist Bambus in den asiatischen Staaten, allen voran Indien, als Rohstoff für die Herstellung von Viskosezellstoff bekannt. Auch in China gibt es Firmen und Institute, die sich mit der Verwendung von Bambuszellstoff für die
Faserproduktion nach dem Viskoseverfahren beschäftigen.
Neu daran ist, dass Viskosefasern aus Bambuszellstoff als "Bambusfasern" vermarktet werden. Seit kurzem sind auch Textilien für den Endverbraucher auf dem Markt, die aus diesen sogenannten "Bambusfasern" hergestellt wurden. Diese Bezeichnung laut BISFA jedoch nicht korrekt, da es sich tatsächlich um Viskosefasern handelt.

   Als solche sind die
Fasern deutlich von nativen Bambusfasern oder Bambusfasern im Zellstoff zu unterscheiden.
Die WO 2005/068697 A1 beschreibt Frotteewaren aus sogenannter Bambusfaser. Allerdings findet sich dort keine weitere Beschreibung über die Art der Faserherstellung. Es ist lediglich ein schwacher Hinweis darauf enthalten, dass es sich um Celluloseregenerat-Fasern handeln soll. Daher kann angenommen werden, dass als Rohstoff ein Bambuszellstoff eingesetzt wird.
Die EP 1679394 A1 beschreibt Garne und daraus hergestellte Gewebe, die ebenfalls aus Bambuszellstoff erzeugt wurden. Die Fasern werden mittels Viskose- oder Cupro-
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Verfahren hergestellt. In dieser Schrift werden allerdings weder die Herstellung der Spinnlösung noch das Spinnverfahren näher beschrieben.
Am Markt erhältliche Bambuszellstoffe sind zumeist Papierzellstoffe.

   Diese besitzen einen niedrigen Gehalt an faserbildender alpha-Cellulose, die zudem einen sehr hohen mittleren Polymerisationsgrad aufweist. Die Zellstoffe sind also hochviskos.
Für die Produktion von Viskosefasern werden speziell veredelte Bambuszellstoffe mit einem höheren Gehalt an alpha-Cellulose hergestellt, also Chemiezellstoffe, deren Viskosität entsprechend angepasst ist. Am Markt gibt es zumindest 2 Hersteller von kommerziellen Viskosefasern aus Bambus. Die Verwendung von Bambuszellstoff für die Herstellung von Viskosefasern wird beispielsweise in CN1194119C beschrieben.
Auch die Herstellung von Lyocellfasern aus Bambuszellstoff wird in der Patentliteratur beschrieben.
So beschreibt beispielsweise die JP 2005-126871 A die Herstellung von Lyocellfasern mit antibakteriellen Eigenschaften aus Bambuszellstoffen mit einem alpha-Cellulosegehalt von 93 % und mehr.

   Sie befasst sich mit dem Problem, Hemicellulose sowie andere organische Verbindungen von der Spinnmasse fern zu halten. Dieses Problem wird durch einen entsprechend gestalteten Zellstoffkochprozess gelöst.
Die CN 1383965 A beschreibt die Herstellung eines für das Lyocellverfahren geeigneten Bambuszellstoffs.

   Als letzte Schritte der Zellstoffherstellung werden eine alkalische Wäsche und eine anschliessende Wäsche mit einer 0, 1 %igen wässrigen Lösung eines Chelatbildners genannt.
Die CN 1190531 C offenbart ein Spinnverfahren zur Herstellung von Lyocellfasern aus Bambuszellstoff, das die Anwendung von Zellstoffen in einem breiten Polymerisationsgrad-Bereich erlauben soll.
Die CN 1544223 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Lyocellfasern aus Bambus, das sowohl ein alternatives Zellstoffherstellungsverfahren als auch die anschliessende Verwendung des so hergestellten Zellstoffs zum Verspinnen umfasst. Das Verfahren kommt mit wenigen Zellstoffreinigungsschritten aus. Allerdings zeigen die nach diesem Verfahren hergestellten Lyocellfasern ungewöhnlich niedrige Festigkeiten.
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Die CN 1760412 A setzt als Rohstoff einen Bambus-Papierzellstoff ein.

   Das Problem des hohen Polymerisationsgrades wird durch eine abbauende Vorbehandlung des kommerziell erhältlichen Papierzellstoffs erreicht, die eine für solche Zellstoffe früher übliche zweite Zellstoffkochung ersetzen soll und wirtschaftlicher als diese ist. Die in Papierzellstoffen bekannterweise enthaltenen höheren Anteile an unlöslichen Verunreinigungen sollen anschliessend durch eine zweistufige Filtration aus der Spinnmasse entfernt werden.

   Als abbauende Vorbehandlungen werden die Hydrolyse mit Wasser bei 120-200[deg.]C, die Säurespaltung mit Schwefel- oder Salzsäure bei erhöhten Temperaturen über mehrere Stunden sowie eine enzymatische Spaltung genannt.
Die CN 18511115 A schlägt als abbauende Vorbehandlung für einen Bambuspapierzellstoff eine Behandlung mit Hochenergie-Strahlung vor, um einen für das Lyocellverfahren geeigneten Polymerisationsgrad zu erreichen.
Die in der Literatur beschriebene Herstellung von Bambuszellstoff für Lyocellspinnmassen hebt sich grundsätzlich nicht von der für Viskose ab. Man findet in der Literatur keinen Hinweis auf die Stabilität der hergestellten Spinnmassen. Verwendet man aber einen Bambuszellstoff, wie er zur Herstellung von Viskose verwendet wird, für die Herstellung von Lyocellspinnmassen, so wird man feststellen, dass die Spinnmasse nicht sehr stabil ist.

   Grundlegende Untersuchungen zur Stabilität der Spinnmasse werden von Buijtenhuis et. al, Das Papier 40 (1986) S. 615 - 619 beschrieben.
Es kommt zumindest zu einem verstärkten Abbau der Celluloseketten und einem damit verbundenen unkontrollierten Viskositätsabbau. Dieser Viskositätsverlust führt zu Problemen mit der Spinnstabilität an der Spinnmaschine und zu schwankenden oder schlechten Eigenschaften der Lyocellfasern.
Verunreinigungen des Zellstoffes mit Schwermetallen können dazu führen, dass die Spinnmasse thermisch derart instabil wird, dass es zu einer rasch ablaufenden exothermen Reaktion kommen kann (Exothermie oder Verpuffung).

   In EP 0781356 B1 wird eine Methode beschrieben, mit der die Zersetzungsneigung der Spinnmasse bestimmt werden kann, der sogenannte "Thermal stability test".
Weiterhin wurde bei der Verwendung von Bambuszellstoffen für Lyocellspinnmassen festgestellt, dass unlösliche, aus Partikeln bestehende Verunreinigungen des Zellstoffs auftraten, die je nach Grösse schwere Probleme in der Spinnmassefiltration oder an der Spinnmaschine verursachen. Daneben ist es auch immer möglich, dass Partikel auf
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äusserliche Silizium-haltige Verunreinigungen des Rohstoffes wie zum Beispiel Sand oder Lehm zurückzuführen sind. Eine mögliche Auswirkung zu hoher Partikelfrachten ist eine Drosselung der Produktion wegen eines Engpasses in der Spinnmassefiltration. Schlimmstenfalls kommt es zum Verblocken der Filter.

   Eine sehr hohe Belastung der Spinnmasse mit sehr feinen Teichen, die nicht filtriert werden, kann ausserdem zu Problemen in der Spinnsicherheit führen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand daher darin, Zellstoff aus dem nachwachsenden Rohstoff Bambus sicher, das heisst ohne exotherme Zersetzung der Spinnmasse und mit hoher Spinnsicherheit zu Lyocellprodukten hoher Qualität zu verarbeiten.
Die Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren zur Herstellung von cellulosischen Produkten durch das Aminoxid-Verfahren aus einem bambuszellstoff-haltigen cellulosischen Rohmaterial, das zwischen 30 % und 100% Bambuszellstoff enthält,

   bei dem das bambuszellstoff-haltige cellulosische Rohmaterial maximal 10 ppm Eisen enthält.
Das bambuszellstoff-haltige cellulosische Rohmaterial kann dabei ein reiner Bambuszellstoff oder auch eine Mischung eines Bambuszellstoffs mit einem herkömmlichen Zellstoff aus einer anderen Pflanzenart, z. B.

   Laub- oder Nadelholzbäumen sein.
Falls das bambuszellstoff-haltige cellulosische Rohmaterial aus einer Mischung mehrerer Zellstoffe hergestellt wird, können die verschiedenen Zellstoffe bereits vor der Zugabe von wässriger Aminoxid-Lösung gemischt werden, beispielsweise durch Zuführen von rollenförmigen Zellstoffen zu einer Zellstoffzerkleinerung oder durch gemeinsames Aufschlagen der Zellstoffe in einem wässrigen Medium, oder beide Zellstoffe werden getrennt zerkleinert, mit wässriger Aminoxid-Lösung versetzt und anschliessend gemischt.
Bevorzugt enthält das bambuszellstoff-haltige cellulosische Rohmaterial maximal 2,5 ppm Kupfer.
Bevorzugt enthält das bambuszellstoff-haltige cellulosische Rohmaterial maximal 2,5 ppm Mangan.
Bevorzugt enthält das bambuszellstoff-haltige cellulosische Rohmaterial maximal 100 ppm, besonders bevorzugt maximal 50 ppm SiO2.
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Eine Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass das bambuszellstoff-haltige cellulosische Rohmaterial entsprechend von Schwermetallen gereinigt wird. Die notwendigen Verfahrensschritte erfolgen bevorzugt beim Zellstoffhersteller während der Kochung, während der Bleiche oder nach der Bleiche, wobei das bambuszellstoff-haltige cellulosische Rohmaterial bevorzugt nach der Bleichestufe und vor der Auflösung in wässrigem Aminoxid sauer gewaschen wird.
Alternativ zur sauren Wäsche wird das bambuszellstoff-haltige cellulosische Rohmaterial nach der Bleichestufe und vor der Auflösung in wässrigem Aminoxid bevorzugt mit einer wässrigen Lösung einer komplexierenden Substanz in sehr geringer Konzentration gewaschen. Bevorzugt beträgt die Konzentration des Chelatbildners in der wässrigen Lösung weniger als 0,07 Gew.%, besonders bevorzugt weniger als 0,05 Gew.%.

   Eine Chelatbildner-Konzentration von 0,001 Gew.% sollte jedoch nicht unterschritten werden, um noch ein befriedigendes Ergebnis zu erzielen. Eine vorausgehende alkalische Wäsche ist nicht erforderlich. Als komplexierende Substanz wird vor allem EDTA eingesetzt
Die Reduktion des Gehaltes an partikulären Verunreinigungen lässt sich während der Zellstoffherstellung mit einer Wäsche und Sortierung der Bambushalme, einer Vorsortierung des Rohzellstoffs sowie mit einer Nachsortierung des gebleichten Zellstoffs, erreichen
Wichtig ist bereits eine gründliche Wäsche der Bambushalme vor der Verarbeitung, um anhaftende Erde und andere Verunreinigungen zu entfernen.
Die Vorsortierung des Rohzellstoffs dient in erster Linie der Abtrennung von nicht aufgeschlossenen Holzbestandteilen wie Ästen, Splittern und Rindenteilen als sogenannter Spuckstoff von der Fasersuspension (Gutstoff).

   Erfahrungsgemäss lassen sich mit dem Spuckstoff auch grosse Teile der anorganischen Partikel abtrennen. Je besser die Vorsortierung ist, desto weniger Partikel durchlaufen die vielen Prozessschritte bis zur Nachsortierung, wobei sie zerteilt und kleiner werden können. Das Prinzip der Vorsortierung ist eine Abtrennung der Teilchen von der Fasersuspension aufgrund unterschiedlicher Grösse, Form und Deformierbarkeit mit Hilfe von Sieben. Die Siebe können eben oder zylindrisch (Siebkorb) sein, die Suspension kann mit statischem Druck oder mit erhöhtem Druck filtriert werden. Für das Grobsortieren werden Siebbleche mit 425 mm grossen Löchern verwendet. Für die Feinsortierung nimmt man 0,8-2,4 mm grosse runde Löcher oder bevorzugt 0,2-0,8 mm breite Schlitze.

   Die Stoffdichte kann bei Drucksieben bis zu 4% betragen.
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Bei der Nachsortierung, die zwischen der Bleichestufe und der Auflösung des Zellstoffs in wässrigem Aminoxid stattfindet, werden die verbleibenden Partikel aufgrund des Dichteunterschieds erfindungsgemäss mit Hydrozyklonen, beispielsweise mit sogenannten Centricleanern, gezielt von den Zellstofffasern abgetrennt. Da die Abtrennung vor allem sehr kleiner Partikel sehr aufwändig ist, ist eine gut funktionierende Vorsortierung wichtig. Es hat sich für die vorliegende Erfindung als vorteilhaft erwiesen, bei der Nachsortierung im Hydrozyklon mit Stoffdichten zwischen 0,1 und 1,0 % zu arbeiten.

   Diese Abtrennung kann in Kombination mit der sauren Wäsche oder auch ohne Kombination mit saurer Wäsche erfolgen.
Die Verfahrensparameter der Hydrozyklon-Abtrennung werden so eingestellt, dass Silikate aus dem Bambuszellstoff abgetrennt werden. Wie dies im Einzelnen zu geschehen hat, ist dem Fachmann geläufig, sobald er von der Trennaufgabe Kenntnis hat.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, den Bambuszellstoff entweder unbehandelt oder nach einem der oben genannten Waschschritte behandelt mit einer solchen Menge konventionellem Chemiezellstoff zu mischen, dass der Gehalt der Zellstoffmischung an Fe maximal 10 ppm und der Gehalt an Mangan und Kupfer jeweils maximal 2,5 ppm beträgt, der Gehalt an SiO2maximal 100 ppm, bevorzugt maximal 50 ppm.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein cellulosisches Produkt,

   das nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellt wird.
Dieses cellulosische Produkt ist bevorzugt eine Stapelfaser oder ein Endlosfilament der Gattung Lyocell. Aber auch alle anderen durch das Aminoxidverfahren herstellbaren Produkte, wie Folien, Schläuche, Schwämme, Celluloseperten oder die aus diesen durch Zerkleinern, beispielsweise nasses oder trockenes Mahlen oder Schneiden erhaltenen Produkte lassen sich mit dem erfindungsgemässen Verfahren herstellen.
Ein solches, nach dem Aminoxidverfahren hergestellter cellulosisches Produkt ist dadurch gekennzeichnet, dass es maximal 10 ppm Eisen enthält.
Bevorzugt enthält das erfindungsgemässe cellulosische Produkt maximal 2,5 ppm Kupfer.
Bevorzugt enthält das erfindungsgemässe cellulosische Produkt maximal 2,5 ppm Mangan.
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Bevorzugt enthält das erfindungsgemässe cellulosische Produkt maximal 100 ppm,

   besonders bevorzugt maximal 50 ppm SiO2.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem erfindungsgemässen cellulosischen Produkt um eine Stapelfaser, ein Endlosfilament oder eine Folie der Gattung Lyocell.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert. Diese Beispiele schränken jedoch den Umfang der Erfindung nicht ein.
Beispiel 1 - saure Wäsche
Alle uns zur Verfügung stehenden Bambuszellstoffmuster hatten durchwegs stark erhöhte Schwermetallgehalte.

   Die Gehalte an Schwermetallen und Si wurden mittels ICPSpurenelementbestimmung gemäss EN ISO 11885, gemessen (Tabelle 1).
Tabelle 1
Zst 1 Zst 2 Zst 3 Zst 4 Zst 5
Fe (ppm) 20,5 46,5 13,6 15,4 20,1
Mn (ppm) 3,4 0,4 1 ,51 0,4 0,31
Cu (ppm) 2,0 1 ,9 10,3 1 ,9 2,6
SiO2(ppm) 837 71 699 109 310
 <EMI ID=8.1> 

Der Zellstoff Zst 3 wurde im Labor unter folgenden Bedingungen sauer gewaschen: 100g des Zellstoffes wurden in einem Kunststoffbecher zu einer Stoffdichte von 3% aufgeschlagen und bei einer Temperatur von 70[deg.]C und einem pH = 2, der durch Zugabe von Schwefelsäure eingestellt wurde, 60 min lang gerührt. Anschliessend wurde der Zellstoff auf einer Glasfritte entwässert und mit deionisiertem Wasser neutral gewaschen. Zum Schluss wurde der Zellstoff an der Luft getrocknet.

   Dieses Muster wird im Folgenden als Zst 3a bezeichnet.
Beispiel 2 - Wäsche mit EDTA
Der Zellstoff Zst 3 wurde im Labor unter folgenden Bedingungen mit dem Komplexierungsmittel EDTA gewaschen: 100g des Zellstoffes wurden in einem Kunststoffbecher zu einer Stoffdichte von 3% aufgeschlagen. Dann wurde der pH mit
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Schwefelsäure auf 5,5 eingestellt und 0,55g EDTA zugegeben, so dass eine EDTAKonzentration von etwa 0,017 Gew.% vorlag. Die Suspension wurde bei einer Temperatur von 70[deg.]C 60 min lang gerührt. Anschliessend wurde der Zellstoff auf einer Glasfritte entwässert und mit deionisiertem Wasser gewaschen. Zum Schluss wurde der Zellstoff an der Luft getrocknet.

   Dieses Muster wird im Folgenden mit Zst 3q bezeichnet.
Die Schwermetallgehalte konnten mit beiden Behandlungen deutlich reduziert werden (siehe Tabelle 2).
Tabelle 2
Zst 3 Zst 3a Zst 3q
Fe (ppm) 13,6 5 8,3
Mn (ppm) 1,51 <0,2 <0,2
Cu (ppm) 10,3 1 ,3 0,7
SiO2(ppm) 699 496 518
 <EMI ID=9.1> 

Aus den Zellstoffen wurden im Labor Kneterspinnmassen hergestellt und mit diesen Spinnmassen ein Thermostabilitätstest durchgeführt, wie in EP 0781356 beschrieben. Der unbehandelte Zellstoff weist eine signifikant erhöhte Zersetzungsneigung im Vergleich zu einem Standard-Lyocell-Zellstoff auf. Sowohl durch die saure Wäsche als auch durch die EDTA-Behandlung konnte die Zersetzungsneigung deutlich verbessert werden. Dies ist aus Figur 1 deutlich zu erkennen, in der die Thermostabilität von Bambuszellstoffen mit unterschiedlicher Behandlung dargestellt ist.

   Dabei wurde die Temperaturdifferenz (in [[deg.]C]) zwischen Probe & Mantel in Abhängigkeit von der Manteltemperatur (in [[deg.]C]) gemessen.
Ebenso deutlich ist in Figur 2 der Einfluss der Behandlungen des Bambuszellstoffs auf den Polymerisationsgrad und damit auf die Viskosität. Der relative Abbau der Viskosität wurde mit der Methode aus EP 0 670 917 gemessen. In Figur 2 wurde die Komplexe Viskosität (in % des Anfangswertes) in Abhängigkeit von der Zeit (in min.) gemessen.

   Alle erfindungsgemäss behandelten Bambuszellstoffe zeigen einen wesentlich geringeren Abbau als der unbehandelte.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Kombination aus saurer Wasche und anschliessender EDTA-Behandlung erwiesen.
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Darüber hinaus wurden aus den Zellstoffmustern Zst 3, Zst 3a und Zst 3q 13%ige Spinnmassen hergestellt, die anschliessend an der Laborspinnmaschine (Davenport) zu Fasern mit einem Titer von 1 ,3 dtex versponnen wurden.

   Bei einer Spinntemperatur von 115[deg.]C und Beblasung mit einer Luftfeuchte von 30 g/kg Luft bei 35[deg.] wurden folgende textilphysikalische Daten erhalten (Tabelle 3; FFk: Feinheitsbezogene Faserfestigkeit, konditioniert, FDk: Faserdehnung, konditioniert):
Tabelle 3
Zst 3 Zst 3a Zst 3q
FFk (cN/tex) 33 38 38
FDk (%) 9,8 9,7 9,4
 <EMI ID=10.1> 

Beispiel 3 - Versuch zur Nachsortierung:
Der Versuch zur Reduktion von Silikat-Verunreinigungen des Zellstoffes Zst 3 wurde auf einer Technikumsanlage durchgeführt, die aus folgenden Komponenten aufgebaut ist: Ein Schwerstoffcleaner (Hydrozyklon) der Fa. NOSS, Typ Radiclone AM80-C; ein
Vorlagebehälter mit einem Propellerrührer und einer Kreiselpumpe, je einem Regelventil für Accept-Anteil und Reject-Anteil und zwei Auffangbehältern für Accept-Anteil und Reject-Anteil.

   Zuerst wurden 3.000 g des Zellstoffes Zst 3 im Vorlagebehälter zu einer Stoffdichte von 0,6% aufgeschlagen. Anschliessend wurde diese Zellstoff-Suspension mit 100 l/min in den Cleaner gefördert und im Kreislauf in den Vorlagebehälter zurückgefahren. Dabei wurde die Rejectrate auf 10% eingestellt. Bei dieser Einstellung wurde die gesamte Zellstoff-Suspension über den Cleaner gefahren und der Accept-Anteil und der Reject-Anteil in den beiden Behältern aufgefangen. Der Accept-Anteil wurde anschliessend im Umlufttrockenschrank bei 60[deg.]C getrocknet. Der SiO2-Gehalt des Zellstoffs konnte dabei von 699 ppm auf 47 ppm reduziert werden.
Beispiel 4 - Mischung aus Chemiezellstoff und Bambuszellstoff
Im Laborkneter wurden drei Spinnmassen mit 13% Cellulose hergestellt.

   Für die erste Spinnmasse wurden 100% eines handelsüblicher Standard-Lyocell-Chemiezellstoffes
"Zst6" eingesetzt, für die zweite Spinnmasse 100% eines Bambus-Chemiezellstoffe "Zst4" und für die dritte Spinnmasse eine Mischung bestehend aus 70% StandardChemiezellstoff Zst6 und 30% Bambuszellstoff Zst4. Die entsprechenden Metallgehalte kann man Tabelle 4 entnehmen.
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Tabelle 4
Zst 6 Zst 4 Mischung
Standard Bambus 70:30
Fe (ppm) 1,2 15,4 5,5
Mn (ppm) 0,6 0,4 0,54
Cu (ppm) 0,2 1 ,9 0,71
SiO2(ppm) 24 109 49
 <EMI ID=11.1> 

Der Bambuszellstoff Zst 4 liegt bei Fe und SiO2ausserhalb des geforderten Bereiches. Die Zellstoffmischung hingegen liegt im beanspruchten Bereich.
Diese drei Spinnmassen wurden nach den oben genannten Methoden auf exotherme Zersetzungsneigung am Sikarex und Viskositätsabbau am Rheometer untersucht.

   Zst 4 weist eine leicht erhöhte Zersetzung auf. Die Mischung liegt praktisch auf gleichem
Niveau wie Zst 6 (Fig. 3). Der Viskositätsabbau von Bambuszellstoff Zst 4 liegt bereits in einem unerwünschten Bereich. Die Mischung ist jedoch fast auf Chemiezellstoffniveau (Fig. 4).
Darüber hinaus wurden im Labormassstab Lyocellfasern hergestellt. Die textilphysikalischen Daten der Mischung mit 30% Bambuszellstoff weichen nicht gravierend von den Daten des Chemiezellstoffes Zst 6 ab. Mit der Zellstoffmischung können durchaus hochqualitative Lyocellfasern für die textile Weiterverarbeitung hergestellt werden (siehe Tabelle 5).
Tabelle 5
Zst 6 Zst 4 Mischung
FFk (cN/tex) 37,6 33,9 36,7
FDk (5%) 10,2 10,2 10,1
 <EMI ID=11.2> 

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Claims (13)

[beta][beta] Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von cellulosischen Formkörpern durch das Aminoxid-Verfahren aus einem bambuszellstoff-haltigen cellulosischen Rohmaterial, das zwischen 30 % und 100% Bambuszellstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das bambuszellstoff-haltige cellulosische Rohmaterial maximal 10 ppm Eisen enthält

2. Verfahren gemäss Anspruch 1 , wobei das bambuszellstoff-haltige cellulosische Rohmaterial maximal 2,5 ppm Kupfer enthält.

3. Verfahren gemäss Anspruch 1 , wobei das bambuszellstoff-haltige cellulosische

Rohmaterial maximal 2,5 ppm Mangan enthält.

4. Verfahren gemäss Anspruch 1 , wobei das bambuszellstoff-haltige cellulosische Rohmaterial maximal 100 ppm, bevorzugt maximal 50 ppm SiO2enthält.

5. Verfahren gemäss Anspruch 1 , wobei das bambuszellstoff-haltige cellulosische Rohmaterial nach der Bleichestufe und vor der Auflösung in wässrigem

Aminoxid sauer gewaschen wird.

6. Verfahren gemäss Anspruch 1 , wobei das bambuszellstoff-haltige cellulosische Rohmaterial nach der Bleichestufe und vor der Auflösung in wässrigem Aminoxid mit einer wässrigen Lösung einer komplexierenden Substanz gewaschen wird.

7. Verfahren gemäss Anspruch 1 , wobei das bambuszellstoff-haltige cellulosische Rohmaterial zwischen der Bleichestufe und der Auflösung in wässrigem Aminoxid in Form einer verdünnten Aufschlämmung mit einer Stoffdichte von 0,1 bis 1,0 % durch ein Hydrozyklon geleitet wird.

8. Verfahren gemäss Anspruch 5, wobei im Hydrozyklon Silikate aus dem das bambuszellstoff-haltigen cellulosischen Rohmaterial abgetrennt werden.

9. Cellulosisches Produkt, dadurch gekennzeichnet, dass es nach dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt wird.

10. Cellulosisches Produkt gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Stapelfaser, ein Endlosfilament oder eine Folie der Gattung Lyocell ist.

11. Cellulosisches Produkt gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es maximal 10 ppm Eisen enthält.

12. Cellulosisches Produkt gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es maximal 2,5 ppm Kupfer enthält.

13. Cellulosisches Produkt gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es maximal 2,5 ppm Mangan enthält.

14. Cellulosisches Produkt gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es maximal 100 ppm, bevorzugt maximal 50 ppm SiO2enthält.

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