AT526171A1

AT526171A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Cellulosefasern

Info

Publication number: AT526171A1
Application number: ATA9419/2020A
Authority: AT
Inventors: Li Ting; Zhang Chenxi; Cheng Chunzu; Zhang Mingming; Xu Jigang; Chi Kedong
Original assignee: China Textile Academy
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2020-11-19
Publication date: 2023-11-15
Also published as: CN111155183B; WO2021135705A1; US20230042125A1; AT526171B1; CN111155183A

Abstract

Es wird ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Cellulosefasern offenbart, bei dem eine Formungsspannung von von 0,1 bis 1,9 cN/dtex auf einen Feinlösungsstrom aufgebracht wird, der durch Extrusion durch eine Spinndüsenplatte und Luftspaltkühlung erhalten wird, anschließend wird der Feinlösungsstrom mit einer Geschwindigkeit von 80 bis 1000 m/min in ein Koagulationsbad geführt, eine Zugspannung von 0,075 bis 1,5 cN/dtex wird auf die gewaschenen Fasern in einem Wasserwaschsystem nach dem Koagulationsbad weiterhin aufgebracht, und schließlich werden die gewaschenen Fasern in ein Nachbehandlungssystem zum kontinuierlichen und effizienten Spinnen mit einer Geschwindigkeit von 80 bis 1000 m/min geführt.

Description

Beschreibung

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Cellulosefasern

Technisches Gebiet

Die Offenbarung gehört zum technischen Gebiet der Cellulosefasern und betrifft insbesondere

ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Cellulosefasern.

Hintergrund

In der bestehenden Industrie liegt die Spinngeschwindigkeit von Cellulosestapelfasern bei einem neuen Lösungsmittelverfahren bei etwa 40 m/min, die Spinngeschwindigkeit von Cellulosefilamenten liegt unter 200 m/min, die Produktionseffizienz ist gering, die Produktionskosten sind hoch, und daher ist die großflächige, gewinnbringende industrielle Verbreitung schwierig. Cellulosefasern unterscheiden sich von anderen Faserarten, und die Eigenschaft der leicht auftretenden Fibrillierung der Cellulosefasern schränkt nicht nur die Verbesserung der Spinngeschwindigkeit ein, sondern beeinflusst auch die Stabilität des Herstellungsverfahrens und den Anwendungsbereich der Fasern. Eine langsame Herstellung bedeutet einen geringen wirtschaftlichen Nutzen, aber neben der Verbesserung der Spinngeschwindigkeit ist die Fibrillierung der Fasern beim Herstellungsverfahren unvermeidbar, wobei die Vorrichtung die Fasern schwer beschädigt, die Gleichmäßigkeit schlecht wird und es daher schwierig wird, die Spinngeschwindigkeit zu verbessern. Ferner ist bei der Herstellung von Cellulosefasern mit hoher Spinngeschwindigkeit die Trockendehnung gering und die Qualität der Fasern reduziert, was für die weitere Entwicklung und Anwendung nicht vorteilhaft ist und die

kontinuierliche und effiziente Herstellung und Verbreitung der Cellulosefasern einschränkt.

Angesichts dessen wird die vorliegende Offenbarung vorgeschlagen.

Zusammenfassung

Die Offenbarung zielt darauf ab, die Mängel des Standes der Technik zu überwinden und stellt eine effiziente und kontinuierliche Herstellungstechnik für Cellulosefasern bereit. Ein stabiles, kontinuierliches und schnelles Spinnen wird durch Regulierung und Steuerung der optimalen Spannung jedes Abschnitts von OCellulosefasern erreicht, die durch ein neues Lösungsmittelverfahren gebildet wird. Beim Herstellungsverfahren der Cellulosefasern kann aufgrund der optimalen Spannung jedes Abschnitts und der sequentiellen Anpassung der

Spannung jedes Abschnitts zur Verwendung der mechanische Verschleiß bei der Herstellung jedes

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Abschnitts reduziert werden, der Fibrillierungsgrad kann auf ein Minimum gehalten werden und die Gleichmäßigkeit der Spinnkabel, die Stabilität der Faserherstellung und die Qualität der Fasern

können verbessert werden.

Um den technischen Zweck zu erreichen, werden in der Offenbarung die folgenden

technischen Lösungen verwendet.

Die Offenbarung stellt ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Cellulosefasern bereit, bei dem eine Formungsspannung von 0,1 bis 1,9 cN/dtex auf einen Feinlösungsstrom aufgebracht wird, der durch Extrusion durch eine Spinndüsenplatte und Luftspaltkühlung erhalten wird, anschließend wird der Feinlösungsstrom mit einer Geschwindigkeit von 80 bis 1000 m/min in ein Koagulationsbad geführt, eine Zugspannung von 0,075 bis 1,5 cN/dtex auf die gewaschenen Fasern in einem Wasserwaschsystem nach dem Koagulationsbad aufgebracht, und schließlich werden die gewaschenen Fasern in ein Nachbehandlungssystem zum kontinuierlichen Spinnen

geführt, um fertige Fasern zu erhalten.

Bei der technischen Lösung verwendet ein Koagulationssystem das Koagulationsbad mit einer Fließgeschwindigkeit, die mit der Tendenz des Feinlösungsstroms (Spinnkabel) übereinstimmt, sodass der Widerstand und der Verschleiß der Badflüssigkeit an den Spinnkabeln bei der Koagulationsphasentrennung der Spinnkabel reduziert werden können. Beim Spinnen mit hoher Geschwindigkeit kann das Formungsprozess gesteuert werden, indem die Differenz zwischen der Fließgeschwindigkeit des Koagulationsbades und Ziehgeschwindigkeit der Spinnkabel (die Spinngeschwindigkeit der Spinnkabel) reguliert und gesteuert wird, d. h., indem die Formungsspannung reguliert und gesteuert wird, wodurch die Beschädigung und die Fibrillierung unter der Voraussetzung, dass die vollständige Formung der Fasern gewährleistet ist, reduziert

werden können.

Gemäß dem Herstellungsverfahren werden die Temperatur der Spinnstammlösung, der Porendurchmesser der Spinndüsenplatte, die Luftspaltkühlungsbedingung und die Koagulationsdoppelbindungsbedingung entsprechend der Geschwindigkeit des Koagulationsbades eingestellt, wobei die Verfahrensbedingungen des Nachbehandlungssystems so eingestellt werden, dass die Cellulosefasern einer für alle Herstellungsschritte geeigneten Spannung ausgesetzt werden, und die fertigen Fasern mit einer Spinngeschwindigkeit von 80 bis 1000 m/min durch die Spinnkabel kontinuierlich gesponnen werden; Vorzugsweise ist die Spinngeschwindigkeit nicht niedriger als die Geschwindigkeit des Koagulationsbades; und noch bevorzugter ist die

Spinngeschwindigkeit etwas höher als die Geschwindigkeit des Koagulationsbades.

Gemäß der technischen Lösung wird unter anderen geeigneten Verfahrensbedingungen

(Luftspalthöhe, Blasbedingungen und dergleichen) die Formungsspannung optimiert, dann kann eine differentielle Verringerung der Fließgeschwindigkeit des Koagulationsbades und der Ziehgeschwindigkeit der Spinnkabel unter der Voraussetzung erreicht werden, dass die Spinnkabel reibungslos vom Koagulationsbad getrennt werden können, der Widerstand des Koagulationsbades gegen Spinnkabel mit hoher Geschwindigkeit im Doppelbindungsformungsprozess verringert wird, die Fibrillierung verringert wird und eine Optimierung der Faserqualität des Formungsabschnitts erreicht wird; ferner wird die Zugspannung optimiert, sodass der Verschleiß verringert werden kann, die Fibrillierung verringert werden kann und die Stabilität und die Kontinuität des Herstellungsverfahrens verbessert werden können. Die bevorzugte technische Lösung zur Herstellung von Cellulosefasern ist leistungsfähiger,

kontinuierlicher und effizienter.

Gemäß dem Herstellungsverfahren wird eine Formungsspannung von 0,15 bis 0,65 cN/dtex auf den Feinlösungsstrom aufgebracht, der durch Extrusion durch eine Spinndüsenplatte und Luftspaltkühlung erhalten wird, anschließend wird der Feinlösungsstrom mit einer Geschwindigkeit von 200 bis 800 m/min in ein Koagulationsbad geführt, nach dem Koagulationsbad wird auf gewaschene Fasern in einem Wasserwaschsystem weiterhin eine Zugspannung von 0,1 bis 0,6 cN/dtex aufgebracht, und schließlich werden die gewaschenen Fasern in ein Nachbehandlungssystem geführt, um fertige Fasern zu erhalten. Vorzugsweise wird der Feinlösungsstrom einer Formungsspannung von 0,2 bis 0,6 cN/dtex ausgesetzt, die gewaschenen Fasern werden einer Zugspannung von 0,15 bis 0,55 cN/dtex ausgesetzt und Spinnkabel werden durch das Herstellungsverfahren kontinuierlich mit einer Spinngeschwindigkeit von 200 bis 800

m/min zu den fertigen Fasern gesponnen.

Gemäß der technischen Lösung ist die Offenbarung besonders für das Spinnen von Fasern mit einer Geschwindigkeit von 200 bis 800 m/min geeignet, und durch die Anpassung der Temperatur der Spinnstammlösung, des Porendurchmessers der Spinndüsenplatte, der Luftspaltkühlung und der Geschwindigkeit des Hochgeschwindigkeits-Koagulationsbades wird die Formungsspannung von 0,2 bis 0,6 cN/dtex auf den Feinlösungsstrom aufgebracht; durch die Anpassung des Nachbehandlungssystems werden die gewaschenen Spinnkabel mit einer Zugspannung von 0,15 bis 0,55 cN/dtex beaufschlagt, sodass die Cellulosefasern mit einer Geschwindigkeit von 200 bis

800 m/min kontinuierlich gesponnen werden.

Gemäß dem Herstellungsverfahren verwendet das Wasserwaschsystem einen Sprüh- oder Tränkwasserwaschmodus, und vorzugsweise stimmt die Wasserfließrichtung des Wasserwaschens mit der Richtung der Spinnkabel überein; vorzugsweise werden die Cellulosefilamente in einer

kombinierten Form gewaschen. Für das Sprühen kann das Walzenwaschspritzen oder das

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Waschspritzen der Spinnkabel oder eine Kombination davon gewählt werden; und die Sprührichtung wird entsprechend der Wasserwaschwirkung eingestellt, vorzugsweise eine Sprührichtung in einem spitzen Winkel oder in Übereinstimmung mit der Richtung der Spinnkabel. Für das Tränken können Walzen- oder Spinnkabeltränken oder eine Kombination davon gewählt werden; vorzugsweise wird das Tränken in Form von fließendem Wasser durchgeführt, und zur Verbesserung der Wasserwaschwirkung kann das Waschen mit Wasser im Gegenstrom gewählt werden, d. h. die Fließrichtung des fließenden Wassers ist entgegensetzt zur Richtung der Spinnkabel; ferner kann auch das Tränken in gleicher Richtung gewählt werden, um den

Hochgeschwindigkeitsverschleiß zu verringern.

Gemäß dem Herstellungsverfahren umfasst das Nachbehandlungssystem zwei unabhängige Arbeitsabschnitte zur Herstellung von Cellulosefilamenten oder Cellulosestapelfasern; der Arbeitsabschnitt der Cellulosefilamente umfasst ein Ölungssystem und einen Trocknungsabschnitt, die nacheinander angeordnet sind, und die behandelten Fasern werden dann zu einem Filamentzylinder-Fertigprodukt gewickelt; vorzugsweise umfasst der Arbeitsabschnitt der Cellulosefilamente einen Vortrocknungsabschnitt, ein Ölungssystem und einen Haupttrocknungsabschnitt, die nacheinander angeordnet sind; der Arbeitsabschnitt der Cellulosestapelfasern umfasst einen Schneidabschnitt, einen Wasserwaschabschnitt, ein Ölungssystem, einen Trocknungsabschnitt und einen Verpackungsabschnitt, die nacheinander

angeordnet sind.

Gemäß dem Herstellungsverfahren werden die getrockneten Spinnkabel bei der Herstellung der Cellulosefilamente einer Zugspannung von 0,025 bis 2,25 cN/dtex ausgesetzt; vorzugsweise werden die getrockneten Spinnkabel einer Zugspannung von 0,06 bis 1 cN/dtex ausgesetzt. Durch Anwendung einer geeigneten Zugspannung auf die getrockneten Fäden können diese stabil zu

einem Filamentzylinder aufgewickelt werden.

Gemäß dem Herstellungsverfahren stimmt die Sprührichtung des Koagulationsbades mit der Laufrichtung des Feinlösungsstroms überein; vorzugsweise ist die Sprührichtung des

Koagulationsbades parallel zur Laufrichtung des Feinlösungsstroms.

Gemäß der technischen Lösung werden nach dem Stand der Technik die zerstäubten Flüssigkeitstropfen des Koagulationsbades in einem bestimmten eingeschlossenen Winkel zur Laufrichtung der Fasern auf die Faseroberflächen gesprüht, und zwar parallel zur Wärme- und Stofftransportrichtung vom Inneren zu den Oberflächen der Filamente, d.h. senkrecht zu den Querschnitten der Fasern. Bei diesem Modus sind die Kühlung und die Verfestigung zwar gleichmäßiger, aber, da sich die Sprührichtung von der Laufrichtung der Faser unterscheidet, kann

der erzeugte Widerstand die Erhöhung der Spinngeschwindigkeit beeinträchtigen, und wenn die Spinngeschwindigkeit weiter erhöht wird, kann sich das Phänomen der Fibrillierung verschlimmern. In der Offenbarung wird durch die Anwendung des Sprühmodus, bei dem die Sprührichtung mit der Laufrichtung der Fasern übereinstimmt, der Widerstand der zerstäubten Flüssigkeitstropfen

reduziert, und die Beschädigung und der Fibrillierungsgrad der Fasern werden auch verringert.

Gemäß dem Herstellungsverfahren umfasst das Koagulationsbad ferner einen Koagulationsbadwassertank, der an einem Auslass der Spinnkabel angeordnet ist, wobei der Koagulationsbadwassertank ein Filamentführungssystem umfasst, und der Auslass der Spinnkabel verläuft vertikal nach unten in den Wassertank oder ist entlang des Flüssigkeitsspiegels des Wassertanks angeordnet, oder ist entlang des Flüssigkeitsspiegels nach oben gebogen angeordnet, oder ist von einer Position, die niedriger als der Flüssigkeitsspiegel des Wassertanks ist, nach oben gebogen angeordnet, oder ist höher als der Flüssigkeitsspiegel des Wassertanks angeordnet, sodass die Spinnkabel, die das Koagulationsbad durchlaufen, vollständig eingetaucht werden, oder

teilweise eingetaucht werden, oder den Wassertank des Koagulationsbads nicht durchlaufen.

Bei der technischen Lösung ist der Winkel des Auslasses der Spinnkabel des Koagulationsbads einstellbar, und eine entsprechende Einstellung kann je nach Fasertyp vorgenommen werden, sodass die Spinnkabel vollständig, teilweise oder gar nicht in den

Wassertank des Koagulationsbads eingetaucht werden.

Gemäß dem Herstellungsverfahren beträgt die Tränklänge der Spinnkabel durch das Koagulationsbad 50 bis 1500 mm, vorzugsweise 100 bis 350 mm. Die Tränklänge ist die Länge der

in das Koagulationsbad eingetauchten Spinnkabel.

Gemäß dem Herstellungsverfahren ist der Koagulationsbadwassertank mit einem Filamentführungssystem versehen, wobei ein Filamentführungsabschnitt des Filamentführungssystems eine oder mehrere Antriebsdoppelwalzen, eine kombinierte Filamenttrenneinzelwalze, eine Stange und einen Haken umfasst und der

Filamentführungsabschnitt vorzugsweise aus den Antriebsdoppelwalzen besteht.

Gemäß dem Herstellungsverfahren sind die Antriebsdoppelwalzen oder die Einzelwalze mit einem Motor versehen und die Drehgeschwindigkeit der Walze ist die Spinngeschwindigkeit; die Winkel der Antriebsdoppelwalzen können relativ zu einer Trägerplatte eingestellt werden, sodass sich die jeweiligen Achsenerstreckungslinien der Antriebsdoppelwalzen schneiden und die Anzahl

der Wicklungswindungen der Spinnkabel auf den Antriebwalzen nicht kleiner als drei ist.

Bei der technischen Lösung sind zwei Walzen der Antriebsdoppelwalzen nicht parallel und

haben einen bestimmten relativen Winkel, die Spinnkabel werden auf den Antriebswalzen in einer Vielzahl von Kreisen gewickelt, es wird eine ausreichende Haltekraft erzeugt, um Spannungsanwendungspunkte zu bilden, und somit ist die Spannung, die von den Spinnkabeln entsprechend jedem Spinnkopf in der industriellen Produktion getragen wird, konstant und

gleichmäßig.

Gemäß dem Herstellungsverfahren ist das Filamentführungssystem unterhalb eines Auslasses des Koagulationsbades angeordnet; vorzugsweise ist das Filamentführungssystem in der Nähe des

unteren Abschnitts des Auslasses angeordnet.

Bei der technischen Lösung ist das Filamentführungssystem in der Nähe des unteren Abschnitts des Auslasses angeordnet, sodass der Einfluss, der durch den Abstandsunterschied zwischen einem Spannungserzeugungspunkt und einem Belastungspunkt verursacht wird, entfallen kann und der Verschleiß der Wasser-Filament-Trennung an den Spinnkabeln verringert wird; und um eine konstante Anwendung von Spannung zu gewährleisten, können die relativen Positionen der zwei Walzen entsprechend dem tatsächlichen Raum und der Richtung der

Spinnkabel bestimmt werden.

Bei der technischen Lösung kann das Gleichgewicht zwischen dem Koagulationsdoppelbindungseffekt und dem Fibrillierungsgrad erreicht werden, indem die Anzahl der Windungen der Spinnkabel an dem Filamentführungsabschnitt mit der Doppelwalze und die Tiefe der Spinnkabel in den Koagulationsbadwassertank angepasst werden, unabhängig davon, ob die Spinnkabel in das Koagulationsbad eingetaucht werden, wodurch, während die koagulierende Wirkung gewährleistet wird, die Infiltrationszeit der Fasern verkürzt wird und der Fibrillierungsgrad

auf ein niedriges Niveau gehalten wird.

Nach der Herstellungsmethode beträgt der Porendurchmesser der Spinndüsenplatte 0,04 bis

0,3 mm, vorzugsweise 0,08 bis 0,2 mm.

Gemäß dem Herstellungsverfahren wird die Spinnstammlösung durch Mischen, Quellen und Lösen von Cellulosezellstoff und wässriger NMMO-Lösung hergestellt, wobei die intrinsische Viskosität des Cellulosezellstoffs vorzugsweise nicht höher als 600 ml/g, vorzugsweise 270 bis 500 ml/g ist und die Cellulose aus Zellstoff mit einheitlicher intrinsischer Viskosität ausgewählt und auch durch Mischen von Cellulosezellstoffen mit unterschiedlichen intrinsischen Viskositäten erhalten werden kann; der Cellulosegehalt in der Spinnstammlösung beträgt 5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 7 bis 13 Gew.-%; und die Temperatur der Spinnstammlösung beträgt 90 bis 130 °C, vorzugsweise 100 bis 125 °C.

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Bei der technischen Lösung müssen die Temperatur der Spinnstammlösung, der Porendurchmesser der Spinndüsenplatte, die Höhe der Luftspaltkühlung, der Zustand der Kühlluft und der Koagulationszustand zusammen mit der Geschwindigkeit des Hochgeschwindigkeits-Koagulationsbads so eingestellt werden, dass die Größenanforderung der Formungsspannung erfüllt wird; das Nachbehandlungssystem muss ebenfalls so eingestellt werden,

dass die Größenanforderung der Zugspannung erfüllt wird.

Gemäß dem Herstellungsverfahren beträgt der Einstellbereich der Höhe der Luftspaltkühlung im Luftspaltkühlungszustand 10 bis 200 mm, vorzugsweise 35 bis 125 mm. Die Feuchtigkeit der Kühlluft beträgt absolut trocken 3 bis 15 g/kg trockene Luft, vorzugsweise absolut trocken 4 bis 10 g/kg trockene Luft; die Temperatur der Kühlluft beträgt 5 bis 28 °C, vorzugsweise 14 bis 24 °C; und die Geschwindigkeit der Kühlluft beträgt 3 bis 35 m/s, vorzugsweise 3,5 bis 10 m/s.

Bei der technischen Lösung tauscht der Feinlösungsstrom Wärme mit der Luft in dem Luftspalt aus, sodass der Feinlösungsstrom in das Koagulationsbad eintritt, nachdem die Oberfläche des Feinlösungsstroms abgekühlt und verfestigt wird, und die Erhöhung der Spinngeschwindigkeit wird durch den Einfluss der Stoffübertragungsgeschwindigkeit im Inneren der Spinnkabel und in der Badlösung begrenzt. In der Offenbarung werden die Höhe der Luftspaltkühlung, die Feuchtigkeit und die Temperatur der Kühlluft so gesteuert, dass sie innerhalb eines bestimmten Bereichs liegen, die ordnungsgemäße Verfestigung wird durch Kombination der Anpassung und Steuerung aller Zustände der Kühlluft und der Höhe des Luftspalts erreicht, und die Spinnbarkeit und die Qualität der Fasern werden gewährleistet, während die Verstreckung mit hoher Spinngeschwindigkeit erfolgt. Insbesondere umfasst das in der Offenbarung beschriebene Herstellungsverfahren die folgenden Schritte.

(1) Mischen, Quellen und Lösen von Cellulosezellstoff und wässriger NMMO-Lösung zur Herstellung einer Spinnstammlösung mit einem Cellulosegehalt von 7 bis 13 %, Extrudieren durch eine Spinndüsenplatte mit einem Porendurchmesser von 0,04 bis 0,3 mm einer Spinndüsenvorrichtung bei einer Spinntemperatur von 90 bis 130 °C durch eine Luftspaltschicht mit einer Höhe von 10 bis 200 mm, Kühlung unter den Bedingungen, dass die Feuchtigkeit der Kühlluft absolut trocken 3 bis 15 g/kg trockener Luft beträgt, die Temperatur 5 bis 28 °C und die Geschwindigkeit 3 bis 35 m/s beträgt, um einen Feinlösungsstrom zu erhalten, und der

Feinlösungsstrom wird einer Formungsspannung von 0,1 bis 1,9 cN/dtex unterworfen.

(2) Der Feinlösungsstrom in Schritt (1) kann in ein Hochgeschwindigkeits-Koagulationssystem eintreten, die Geschwindigkeit eines Koagulationsbads beträgt 80 bis 1000 m/min, die Sprührichtung des Koagulationsbads stimmt mit der Richtung des Feinlösungsstroms (Spinnkabel)

überein, sodass der Feinlösungsstrom koaguliert und unter der Zugkraft des Hochgeschwindigkeits-Koagulationsbads geformt wird, dann werden die entstehenden Fasern in ein Wasserwaschsystem geführt, und die gewaschenen Fasern werden einer Zugspannung von

0,075 bis 1,5 cN/dtex unterworfen.

(3) Die gewaschenen Fasern werden in das Nachbehandlungsssystem zum kontinuierlichen

Spinnen geführt, um die fertigen Fasern zu erhalten.

Durch die Anwendung der technischen Lösungen hat die Offenbarung die folgenden

vorteilhaften Auswirkungen im Vergleich zum Stand der Technik.

1. Beim durch die Offenbarung bereitgestellten kontinuierlichen Herstellungsverfahren von Cellulosefasern kann der Formungsprozess der Fasern durch Begrenzung der Größe der von den Fasern getragenen Formungsspannung gesteuert werden, wodurch eine stabile Formung der Fasern erreicht wird und die Struktur und Leistung der Fasern letztendlich gesteuert werden. Beim Formungsprozess kann durch die Anpassung der Geschwindigkeit des Hochgeschwindigkeits-Koagulationsbads, der Spinngeschwindigkeit und der Zuggeschwindigkeit, d. h. durch die Einstellung der von den Fasern getragenen Spannung, und durch den entsprechenden Einsatz der vorderen und hinteren Spannung die Faserschädigung bei jedem Schritt so weit wie

möglich reduziert und die Gleichmäßigkeit der Fasern verbessert werden.

2, Beim durch die Offenbarung bereitgestellten kontinuierlichen Herstellungsverfahren von Cellulosefasern wird die Zieheigenschaft der Spinnstammlösung durch Kombination mit der Temperatur der Spinnstammlösung optimiert, das Formierungsvielfache wird durch Kombination mit dem Porendurchmesser der Spinndüsenplatte optimiert, die Formungsumgebung wird durch Kombination mit der Höhe der Luftspaltkühlung und dem Zustand der Luft optimiert, und schließlich werden geeignete Formungsbedingungen kombiniert, um die optimale Formungsspannung zu erreichen, ein geeigneter Doppelbindungseffekt wird in dem kürzesten Prozess in dem Koagulationszustand erreicht, sodass die hochwertigen entstehenden Fasern mit einer hohen Geschwindigkeit hergestellt werden. Die entstehende Faser tritt in das Wasserwaschsystem ein, und durch Anpassen der Bedingungen für das Nachbehandlungsverfahren werden die Größe der Zugspannung, die von den gewaschenen Spinnkabeln getragen wird, und sogar die Größe der Zugspannung, die von den Fasern bei jedem Nachbehandlungsschritt getragen wird, begrenzt, sodass die mechanische Beschädigung zwischen den Fasern und der Vorrichtung bei jedem Schritt kontrolliert werden kann, der Verschleiß auf ein Minimum reduziert wird, die Infiltrationszeit jedes Faserabschnitts verkürzt wird und der Fibrillierungsgrad reduziert wird, wodurch eine stabile Herstellung erleichtert wird, sodass die hohe Qualität der Faserendprodukt erhalten bleibt.

3. Beim durch die Offenbarung bereitgestellten kontinuierlichen Herstellungsverfahren von Cellulosefasern wird die Spannung jedes Abschnitts der Faserherstellung stabil eingestellt, indem die Temperatur der Spinnstammlösung, der Porendurchmesser der Spinndüsenplatte, die Höhe des Luftspaltkühlung, der Zustand der Luft, die Geschwindigkeit des Hochgeschwindigkeits-Koagulationsbads, der Koagulationszustand und das Nachbehandlungssystem angepasst werden, ein Spannungswert wird ausgewählt, der für die Faserbildung am besten geeignet ist und den mechanischen Verschleiß jedes Abschnitts auf ein Minimum reduziert, wodurch eine hohe Qualität und eine hohe Leistung der Cellulosefasern gewährleistet werden, während gleichzeitig eine hohe Spinngeschwindigkeit und eine verbesserte

Produktionseffizienz erreicht werden.

4. Beim durch die Offenbarung bereitgestellten kontinuierlichen Herstellungsverfahren von Cellulosefasern ist das Filamentführungssystem in der Nähe des unteren Abschnitts des Auslasses des Koagulationsbades angeordnet, wodurch der durch den Abstandsunterschied zwischen einem Spannungserzeugungspunkt und einem Belastungspunkt verursachte Einfluss beseitigt werden kann, eine konstante Anwendung der Spannung auf jede Faser gewährleistet werden kann und der Verschleiß der Wasser-Filament-Trennung an den Spinnkabeln verringert wird. Das Gleichgewicht zwischen dem Koagulationsdoppelbindungseffekt und dem Fibrillierungsgrad kann erreicht werden, indem die Anzahl der Windungen der Spinnkabel an dem Filamentführungsabschnitt mit der Doppelwalze und die Tiefe der Spinnkabel in den Koagulationsbadwassertank angepasst werden, unabhängig davon, ob die Spinnkabel in das Koagulationsbad eingetaucht werden, wodurch, während die koagulierende Wirkung gewährleistet wird, die Infiltrationszeit der Fasern verkürzt wird, der Fibrillierungsgrad auf ein niedriges Niveau gehalten wird und die Qualität der Fasern

gewährleistet wird.

Nachstehend werden die spezifischen Ausführungsformen der Offenbarung mit Bezug auf die

Zeichnungen detailliert beschrieben.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Zeichnungen, die einen Teil der vorliegenden Schrift bilden, dienen dem besseren Verständnis der Offenbarung, und exemplarische Ausführungsformen der Offenbarung und deren Beschreibungen dienen der Erläuterung der Offenbarung und sind nicht als unangemessene Einschränkung der Offenbarung zu verstehen. Die nachstehend beschriebenen Zeichnungen stellen natürlich nur einige der Ausführungsformen der Offenbarung dar, und weitere Zeichnungen können von Fachleuten ohne besondere kreative Arbeit entsprechend den Zeichnungen erstellt werden. In den Zeichnungen:

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Flussdiagramms eines Herstellungsverfahrens, das

durch die Offenbarung bereitgestellt wird.

Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm eines Hochgeschwindigkeits-Koagulationssystems

gemäß der Offenbarung.

Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm der Richtungseinstellung eines Auslasses von Spinnkabeln eines Koagulationsbades in einem Hochgeschwindigkeits-Koagulationssystem gemäß

der Offenbarung.

Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm eines MNachbehandlungssystems eines

Herstellungsverfahrens gemäß der Offenbarung.

In den Figuren, 1. Spinndüsenvorrichtung, 2. Hochgeschwindigkeits-Koagulationssystem, 21. Auslass von Spinnkabeln eines Koagulationsbades, 22. Koagulationsbadwassertank, 23. Filamentführungssystem, 3. Luftspaltkühlung, 4. Wasserwaschsystem, 5. Nachbehandlungssystem, 6. Vortrocknungsabschnitt, 7. Ölungssystem, 8. Haupttrocknungsabschnitt, und 9. Wickel- und

Filamentsammelvorrichtung.

Es ist anzumerken, dass die Zeichnungen und die schriftliche Beschreibung nicht dazu dienen, den konzeptionellen Umfang der Offenbarung einzuschränken, sondern eher dazu, Fachleuten das Konzept der Offenbarung durch Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen zu

veranschaulichen.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen

Um die Aufgabe, die technischen Lösungen und die Vorteile der Ausführungsformen der Offenbarung deutlicher zu machen, werden die technischen Lösungen der Ausführungsformen der Offenbarung nachfolgend klar und vollständig in Zusammenhang mit den Zeichnungen der Ausführungsformen der Offenbarung beschrieben, und die folgenden Ausführungsformen sollen die

Offenbarung veranschaulichen und den Umfang der Offenbarung nicht einschränken.

Wie in den Figs. 1 bis 4 dargestellt, umfasst eine effiziente und kontinuierliche Technologie zur Herstellung von Cellulosefasern, die durch die Ausführungsformen der Offenbarung bereitgestellt wird, insbesondere Folgendes: das Mischen, Quellen und Lösen von Cellulosezellstoff und wässriger NMMO-Lösung werden zur Herstellung einer Spinnstammlösung durchgeführt, das Extrudieren wird durch eine Spinndüsenvorrichtung durchgeführt, nach dem Abkühlen durch eine Luftspaltschicht tritt der Feinlösungsstrom in ein Hochgeschwindigkeits-Koagulationssystem ein,

wobei die Richtung des Koagulationsbades mit der Richtung des Feinlösungsstroms (Spinnkabeln)

übereinstimmt, sodass der Feinlösungsstrom, der der Formungsspannung unterworfen ist, koaguliert und unter der Zugkraft des Hochgeschwindigkeits-Koagulationsbads geformt wird, um entstehende Fasern zu erhalten, dann werden die entstehenden Fasern in ein Wasserwaschsystem gewaschen, um restliches Lösungsmittel zu entfernen, und dann werden die wassergewaschenen Spinnkabel, die der Zugspannung unterworfen sind, durch ein Nachbehandlungssystem behandelt, sodass Endprodukte aus Cellulosefasern kontinuierlich gesponnen werden können. Das Nachbehandlungssystem kann ein Vortrocknungsabschnitt, ein Ölungssystem und ein Haupttrocknungsabschnitt oder ein Ölungssystem und ein Trocknungsabschnitt sein; die getrockneten Spinnkabel werden einer Zugspannung ausgesetzt und dann durch eine Wickel- und Filamentsammelvorrichtung zu einem Filamentzylinder-Fertigprodukt geformt, oder durchlaufen nacheinander einen Schneidabschnitt, einen Wasserwaschabschnitt, das Ölungssystem, einen Trocknungsabschnitt und den Verpackungsabschnitt, um ein Fertigprodukt zu erhalten; die Cellulosefasern können ferner Cellulosestapelfasern oder Cellulosefilamente sein. Das Hochgeschwindigkeits-Koagulationssystem kann mit einem Koagulationsbadwassertank versehen sein, der Pfad der Spinnkabel wird entsprechend den Produktanforderungen ausgewählt, und die Spinnkabel können eingetaucht, teilweise eingetaucht, oder ohne Durchgang durch den Koagulationsbadwassertank sein, nachdem sie dem Hochgeschwindigkeits-Koagulationsbad unterzogen wurden; ferner kann der Auslass des Hochgeschwindigkeits-Koagulationsbades vertikal nach unten oder horizontal sprühend oder nach oben gelenkt sein (der Lenkwinkel wird

entsprechend den Anforderungen des Pfades ausgewählt).

Der Koagulationsbadwassertank ist mit einem Filamentführungssystem versehen, wobei ein Filamentführungsabschnitt des Filamentführungssystems eine oder mehrere Antriebsdoppelwalzen, eine kombinierte Filamenttrenneinzelwalze, eine Stange und einen Haken umfasst und der Filamentführungsabschnitt vorzugsweise aus den Antriebsdoppelwalzen besteht. Die Antriebsdoppelwalzen oder die Einzelwalze des Filamentführungssystems sind mit einem Motor versehen, und die Drehgeschwindigkeit der Walze ist die Spinngeschwindigkeit; ferner können die Winkel der Antriebsdoppelwalzen relativ zu einer Trägerplatte eingestellt werden, sodass sich die jeweiligen Achsenerstreckungslinien der Antriebsdoppelwalzen schneiden und die Anzahl der Wicklungswindungen der Spinnkabel auf den Antriebwalzen nicht kleiner als drei ist. Die zwei Walzen der Antriebsdoppelwalzen sind nicht parallel und haben einen bestimmten relativen Winkel, die Spinnkabel werden auf den Antriebswalzen in einer Vielzahl von Kreisen gewickelt, wobei eine ausreichende Haltekraft erzeugt wird, um Spannungsanwendungspunkte zu bilden, und somit ist die Spannung, die von den Spinnkabeln entsprechend jedem Spinnkopf in der industriellen

Produktion getragen wird, konstant und gleichmäßig. Das Filamentführungssystem ist unterhalb

eines Auslasses des Koagulationsbades angeordnet; vorzugsweise ist das Filamentführungssystem in der Nähe des unteren Abschnitts des Auslasses angeordnet. Das Filamentführungssystem ist in der Nähe des unteren Abschnitts des Auslasses angeordnet, sodass der Einfluss, der durch den Abstandsunterschied zwischen einem Spannungserzeugungspunkt und einem Belastungspunkt verursacht wird, entfallen kann und der Verschleiß der Wasser-Filament-Trennung an den Spinnkabeln verringert wird; um eine konstante Anwendung von Spannung zu gewährleisten, können die relativen Positionen der zwei Walzen entsprechend dem tatsächlichen Raum und der Richtung der Spinnkabel bestimmt werden. Das Gleichgewicht zwischen dem Koagulationsdoppelbindungseffekt und dem Fibrillierungsgrad kann erreicht werden, indem die Anzahl der Windungen der Spinnkabel an dem Filamentführungsabschnitt mit der Doppelwalze und die Tiefe der Spinnkabel in den Koagulationsbadwassertank angepasst werden, unabhängig davon, ob die Spinnkabel in das Koagulationsbad eingetaucht werden, wodurch, während die koagulierende Wirkung gewährleistet wird, die Infiltrationszeit der Fasern verkürzt wird

und der Fibrillierungsgrad auf ein niedriges Niveau gehalten wird. Ausführungsform 1

In dieser Ausführungsform wird das kontinuierliche Spinnen von Cellulosefasern mit einer Geschwindigkeit von 700 m/min durchgeführt, indem die Spannung der Spinnkabel bei jedem

Herstellungsschritt durch das folgende kontinuierliche Herstellungsverfahren gesteuert wird.

(1) Mischen, Quellen und Lösen wurden an Cellulosezellstoff mit einer intrinsischen Viskosität von 500 mL/g und wässriger NMMO-Lösung durchgeführt, um eine Spinnstammlösung mit einem Zellstoffgehalt von 13 % herzustellen, wobei die Spinntemperatur 115 °C betrug, das Extrudieren wurde durch eine Spinndüsenplatte mit einem Porendurchmesser von 0,08 mm einer Spinndüsenvorrichtung durch eine Luftspaltschicht mit einer Höhe von 80 mm durchgeführt, die Kühlung wurde unter den Bedingungen durchgeführt, dass die Kühlluft absolut trocken 3 g/kg trockener Luft betrug, die Temperatur 18 °C betrug und die Geschwindigkeit 20 m/s betrug, um einen Feinlösungsstrom zu erhalten, und der Feinlösungsstrom wird einer Formungsspannung von

0,75 cN/dtex unterworfen.

(2) Der Feinlösungsstrom in Schritt (1) konnte in ein Hochgeschwindigkeits-Koagulationssystem eintreten, die Geschwindigkeit eines Koagulationsbads betrug 600 m/min, die Sprührichtung des Koagulationsbads stimmte mit der Richtung des Feinlösungsstroms (Spinnkabel) überein, sodass der Feinlösungsstrom koaguliert und unter der Zugkraft des Hochgeschwindigkeits-Koagulationsbads geformt wird, dann wurden die entstehenden Fasern in ein Wasserwaschsystem geführt, und die gewaschenen Fasern wurden

einer Zugspannung von 0,058 cN/dtex unterworfen.

(3) Die in Schritt (2) gewaschenen Fasern wurden in ein Nachbehandlungssystem geführt und durch einen Vortrocknungsabschnitt, ein Ölungssystem, einen Haupttrocknungsabschnitt und eine Wickel- und Filamentsammelvorrichtung zu Fertigprodukten aus Cellulosefilament verarbeitet,

wobei die getrockneten Spinnkabel einer Zugspannung von 0,08 cN/dtex ausgesetzt wurden. Ausführungsform 2

In dieser Ausführungsform wurde das kontinuierliche Spinnen von Cellulosefasern mit einer Geschwindigkeit von 240 m/min durchgeführt, indem die Spannung der Spinnkabel bei jedem

Herstellungsschritt durch das folgende kontinuierliche Herstellungsverfahren gesteuert wurde.

(1) Mischen, Quellen und Lösen wurden an Cellulosezellstoff mit einer intrinsischen Viskosität von 300 mL/g und wässriger NMMO-Lösung durchgeführt, um eine Spinnstammlösung mit einem Zellstoffgehalt von 9% herzustellen, wobei die Spinntemperatur 95 °C betrug, das Extrudieren wurde durch eine Spinndüsenplatte mit einem Porendurchmesser von 0,2 mm einer Spinndüsenvorrichtung durch eine Luftspaltschicht mit einer Höhe von 40 mm durchgeführt, die Kühlung wurde unter den Bedingungen durchgeführt, dass die Kühlluft absolut trocken 8 g/kg trockener Luft betrug, die Temperatur 28 °C betrug und die Geschwindigkeit 10 m/s betrug, um einen Feinlösungsstrom zu erhalten, und der Feinlösungsstrom wurde einer Formungsspannung

von 0,84 cN/dtex unterworfen.

(2) Der Feinlösungsstrom in Schritt (1) konnte in ein Hochgeschwindigkeits-Koagulationssystem eintreten, die Geschwindigkeit eines Koagulationsbads betrug 200 m/min, die Sprührichtung des Koagulationsbads stimmte mit der Richtung des Feinlösungsstroms (Spinnkabel) überein, sodass der Feinlösungsstrom koagulierte und unter der Zugkraft des Hochgeschwindigkeits-Koagulationsbads geformt wurde, dann wurden die entstehenden Fasern in ein Wasserwaschsystem geführt, und die gewaschenen Fasern wurden

einer Zugspannung von 0,66 cN/dtex unterworfen.

wobei die getrockneten Spinnkabel einer Zugspannung von 1,56 cN/dtex ausgesetzt wurden. Ausführungsform 3

In dieser Ausführungsform wurde das kontinuierliche Spinnen von Cellulosefasern mit einer

Geschwindigkeit von 450 m/min durchgeführt, indem die Spannung der Spinnkabel bei jedem

(1) Mischen, Quellen und Lösen wurden an Cellulosezellstoff mit einer intrinsischen Viskosität von 300 mL/g und wässriger NMMO-Lösung durchgeführt, um eine Spinnstammlösung mit einem Zellstoffgehalt von 12% herzustellen, wobei die Spinntemperatur 100 °C betrug, das Extrudieren wurde durch eine Spinndüsenplatte mit einem Porendurchmesser von 0,3 mm einer Spinndüsenvorrichtung durch eine Luftspaltschicht mit einer Höhe von 60 mm durchgeführt, die Kühlung wurde unter den Bedingungen durchgeführt, dass die Kühlluft absolut trocken 5 g/kg trockener Luft betrug, die Temperatur 15 °C betrug und die Geschwindigkeit 5 m/s betrug, um einen Feinlösungsstrom zu erhalten, und der Feinlösungsstrom wurde einer Formungsspannung von 1,1

cN/dtex unterworfen.

(2) Der Feinlösungsstrom in Schritt (1) konnte in ein Hochgeschwindigkeits-Koagulationssystem eintreten, die Geschwindigkeit eines Koagulationsbads betrug 400 m/min, die Sprührichtung des Koagulationsbads stimmte mit der Richtung des Feinlösungsstroms (Spinnkabel) überein, sodass der Feinlösungsstrom koagulierte und unter der Zugkraft des Hochgeschwindigkeits-Koagulationsbads geformt wurde, dann wurden die entstehenden Fasern in ein Wasserwaschsystem geführt, und die gewaschenen Fasern wurden

einer Zugspannung von 0,85 cN/dtex unterworfen.

wobei die getrockneten Spinnkabel einer Zugspannung von 0,8 cN/dtex ausgesetzt wurden. Ausführungsform 4

In dieser Ausführungsform wurde das kontinuierliche Spinnen von Cellulosefasern mit einer Geschwindigkeit von 80 m/min durchgeführt, indem die Spannung der Spinnkabel bei jedem

(1) Mischen, Quellen und Lösen wurden an Cellulosezellstoff mit einer intrinsischen Viskosität von 540 mL/g und wässriger NMMO-Lösung durchgeführt, um eine Spinnstammlösung mit einem Zellstoffgehalt von 7% herzustellen, wobei die Spinntemperatur 90 °C betrug, das Extrudieren wurde durch eine Spinndüsenplatte mit einem Porendurchmesser von 0,075 mm einer Spinndüsenvorrichtung durch eine Luftspaltschicht mit einer Höhe von 20 mm durchgeführt, die

Kühlung wurde unter den Bedingungen durchgeführt, dass die Kühlluft absolut trocken 15 g/kg

trockener Luft betrug, die Temperatur 24 °C betrug und die Geschwindigkeit 3,5 m/s betrug, um einen Feinlösungsstrom zu erhalten, und der Feinlösungsstrom wurde einer Formungsspannung

von 0,23 cN/dtex unterworfen.

(2) Der Feinlösungsstrom in Schritt (1) konnte in ein Hochgeschwindigkeits-Koagulationssystem eintreten, die Geschwindigkeit eines Koagulationsbads betrug 80 m/min, die Sprührichtung des Koagulationsbads stimmte mit der Richtung des Feinlösungsstroms (Spinnkabel) überein, sodass der Feinlösungsstrom koagulierte und unter der Zugkraft des Hochgeschwindigkeits-Koagulationsbads geformt wurde, dann wurden die entstehenden Fasern in ein Wasserwaschsystem geführt, und die gewaschenen Fasern wurden

einer Zugspannung von 0,11 cN/dtex unterworfen.

wobei die getrockneten Spinnkabel einer Zugspannung von 2 cN/dtex ausgesetzt wurden. Ausführungsform 5

In dieser Ausführungsform wurde das kontinuierliche Spinnen von Cellulosefasern mit einer Geschwindigkeit von 900 m/min durchgeführt, indem die Spannung der Spinnkabel bei jedem

(1) Mischen, Quellen und Lösen wurden an Cellulosezellstoff mit einer intrinsischen Viskosität von 250 mL/g und wässriger NMMO-Lösung durchgeführt, um eine Spinnstammlösung mit einem Zellstoffgehalt von 10% herzustellen, wobei die Spinntemperatur 125 °C betrug, das Extrudieren wurde durch eine Spinndüsenplatte mit einem Porendurchmesser von 0,15 mm einer Spinndüsenvorrichtung durch eine Luftspaltschicht mit einer Höhe von 100 mm durchgeführt, die Kühlung wurde unter den Bedingungen durchgeführt, dass die Kühlluft absolut trocken 7 g/kg trockener Luft betrug, die Temperatur 14 °C betrug und die Geschwindigkeit 15 m/s betrug, um einen Feinlösungsstrom zu erhalten, und der Feinlösungsstrom wurde einer Formungsspannung

von 0,63 cN/dtex unterworfen.

(2) Der Feinlösungsstrom in Schritt (1) konnte in ein Hochgeschwindigkeits-Koagulationssystem eintreten, die Geschwindigkeit eines Koagulationsbads betrug 800 m/min, die Sprührichtung des Koagulationsbads stimmte mit der Richtung des Feinlösungsstroms (Spinnkabel) überein, sodass der Feinlösungsstrom koagulierte und unter der

Zugkraft des Hochgeschwindigkeits-Koagulationsbads geformt wurde, dann wurden die

entstehenden Fasern in ein Wasserwaschsystem geführt, und die gewaschenen Fasern wurden

einer Zugspannung von 0,34 cN/dtex unterworfen.

wobei die getrockneten Spinnkabel einer Zugspannung von 0,25 cN/dtex ausgesetzt wurden. Ausführungsform 6

In dieser Ausführungsform wurde das kontinuierliche Spinnen von Cellulosefasern mit einer Geschwindigkeit von 1000 m/min durchgeführt, indem die Spannung der Spinnkabel bei jedem

(1) Mischen, Quellen und Lösen wurden an Cellulosezellstoff mit einer intrinsischen Viskosität von 270 mL/g und wässriger NMMO-Lösung durchgeführt, um eine Spinnstammlösung mit einem Zellstoffgehalt von 11% herzustellen, wobei die Spinntemperatur 125 °C betrug, das Extrudieren wurde durch eine Spinndüsenplatte mit einem Porendurchmesser von 0,04 mm einer Spinndüsenvorrichtung durch eine Luftspaltschicht mit einer Höhe von 120 mm durchgeführt, die Kühlung wurde unter den Bedingungen durchgeführt, dass die Kühlluft absolut trocken 10 g/kg trockener Luft betrug, die Temperatur 5 °C betrug und die Geschwindigkeit 35 m/s betrug, um einen Feinlösungsstrom zu erhalten, und der Feinlösungsstrom wurde einer Formungsspannung von 0,66

cN/dtex unterworfen.

(2) Der Feinlösungsstrom in Schritt (1) konnte in ein Hochgeschwindigkeits-Koagulationssystem eintreten, die Geschwindigkeit eines Koagulationsbads betrug 1000 m/min, die Sprührichtung des Koagulationsbads stimmte mit der Richtung des Feinlösungsstroms (Spinnkabel) überein, sodass der Feinlösungsstrom koagulierte und unter der Zugkraft des Hochgeschwindigkeits-Koagulationsbads geformt wurde, dann wurden die entstehenden Fasern in ein Wasserwaschsystem geführt, und die gewaschenen Fasern wurden

einer Zugspannung von 0,38 cN/dtex unterworfen.

wobei die getrockneten Spinnkabel einer Zugspannung von 0,54 cN/dtex ausgesetzt wurden.

Ausführungsform 7

Die Ausführungsform basierte auf Ausführungsform 6, wobei ein Cellulosezellstoff mit einer intrinsischen Viskosität von 270 ml/g durch eine Mischung aus zwei Cellulosezellstoffen mit einer intrinsischen Viskosität von jeweils 220 ml/g und 320 ml/g ersetzt wurde, und andere

Umsetzungsarten der Ausführungsform die gleichen waren wie in Ausführungsform 6. Vergleichsbeispiel 1

Auf der Grundlage von Ausführungsform 2 wurden die Spannungen der Spinnkabel bei verschiedenen Herstellungsschritten angepasst, und andere Umsetzungsarten waren die gleichen

wie in Ausführungsform 2, insbesondere wie folgt.

Im Vergleichsbeispiel wurde der Feinlösungsstrom einer Formungsspannung von 2 cN/dtex, die gewaschenen Spinnkabel einer Zugspannung von 1,6 cN/dtex und die getrockneten Spinnkabel einer Zugspannung von 2,3 cN/dtex ausgesetzt, die Fasern können zwar grundsätzlich mit einer Geschwindigkeit von 200 m/min hergestellt werden, aber die Stabilität ist schlecht und es kommt

leicht zu Fusseln. Vergleichsbeispiel 2

Auf der Grundlage von Ausführungsform 3 wurden die Spannungen der Spinnkabel bei verschiedenen Herstellungsschritten angepasst, und andere Umsetzungsarten waren die gleichen

wie in Ausführungsform 3, insbesondere wie folgt.

Im Vergleichsbeispiel waren die Spinnkabel leicht zu brechen und konnten nicht auf einer Wasserwaschwalze geladen werden, wenn die von dem Feinlösungsstrom getragene Formungsspannung nicht kleiner als 2,0 cN/dtex war; ferner, wenn die von dem Feinlösungsstrom getragene Formungsspannung nicht größer als 0,08 cN/dtex war, konnten die Spinnkabel nicht von dem Koagulationsbad getrennt werden. Wenn die von den gewaschenen Spinnkabeln getragene Zugspannung nicht kleiner als 1,6 cN/dtex war, traten durchgehend gebrochene Filamente auf einer Trockenwalze auf, und die Stabilität und Kontinuität des Produkts wurden beeinträchtigt; wenn die von den gewaschenen Spinnkabeln getragene Zugspannung nicht größer als 0,07 cN/dtex war, wurden die Spinnkabel gelockert und die Kontinuität des Produkts beeinträchtigt. Wenn die von den getrockneten Spinnkabeln getragene Zugspannung nicht kleiner als 2,3 cN/dtex war, waren die Spinnkabel leicht zu brechen und das stabile Aufwickeln der Filamentzylinder scheiterte; wenn die von den getrockneten Spinnkabeln getragene Zugspannung nicht größer als 0,02 cN/dtex war,

drehten sich die Spinnkabel zusammen mit der Trockenwalze und wickelten die Walze auf.

Daher beeinflussen die die Wahl der Spannungswerte jedes Abschnitts und die Anpassung der

Spannungswerte auf der Vorder- und Rückseite die Kontinuität und Stabilität des Produkts und die

Qualität der Fasern. Versuchsbeispiel 1

Die in den Ausführungsformen 1 bis 6 und im Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Faserendprodukte wurden Leistungstests unterzogen, bei denen die Trockenzugfestigkeit und die Trockendehnung unter Verwendung von GB/T 14344-2008 und die Fadenungleichmäßigkeit unter Verwendung von GB/T 14346-2015 getestet wurden, wobei die Nassreibungsverschleißzeit den Fibrillierungsgrad bzw. den Antifibrillierungsgrad der Fasern widerspiegeln kann, wie in FZ/T

52019-2018 beschrieben, und die Testergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt.

Trockenzug-festi | Trocken-dehn | Fadenungleich-mäß | Nassreibungs-verschl

gkeit (cN/dtex) ung (%) igkeit (%) eißzeit (S) Ausführungs-f 4,10 7,53 2,34 20,12 orm 1 Ausführungs-f 4,52 8,53 1,96 23,32 orm 2 Ausführungs-f 4,23 7,78 1,40 21,05 orm 3 Ausführungs-f 4,86 10,55 1,64 22,45 orm 4 Ausführungs-f 3,76 7,34 2,06 18,73 orm 5 Ausführungs-f 3,83 6,18 3,11 18,92 orm 6 Ausführungs-f 3,82 6,18 3,10 18,94 orm 7 Vergleichs-bei 3,55 5,91 8,13 10,2

spiel 1

Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, werden beim effizienten und kontinuierlichen Verfahren zur Herstellung von Cellulosefasern, wie es in der Offenbarung beschrieben wird, die Temperatur der

Spinnstammlösung, der Porendurchmesser der Spinndüsenplatte, die Höhe der Luftspaltkühlung,

18 / 26

der Zustand der Luft, die Geschwindigkeit des Hochgeschwindigkeits-Koagulationsbades und das Nachbehandlungssystem umfassend eingestellt, sodass die stabile Einstellung der Spannung jedes Abschnitts der Faserherstellung erreicht wird, d. h. die Beschädigung der Fasern ist minimal, der Fibrillierungsgrad ist gering, die Gleichmäßigkeit und Qualität der Fasern sind gut, die Formung ist stabiler, während ein Spinnen mit hoher Geschwindigkeit erreicht wird und die Produktionseffizienz verbessert wird, sodass das Verfahren für die industrielle Verbreitung besser

geeignet ist.

Claims

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Cellulosefasern, wobei bei dem Herstellungsverfahren eine Formungsspannung von 0,1 bis 1,9 cN/dtex auf einen Feinlösungsstrom aufgebracht wird, der durch Extrusion durch eine Spinndüsenplatte und Luftspaltkühlung erhalten wird; anschließend wird der Feinlösungsstrom mit einer Geschwindigkeit von 80 bis 1000 m/min in ein Koagulationsbad geführt, eine Zugspannung von 0,075 bis 1,5 cN/dtex auf die gewaschenen Fasern in einem Wasserwaschsystem nach dem Koagulationsbad aufgebracht, und schließlich werden die gewaschenen Fasern in ein Nachbehandlungssystem zum

kontinuierlichen Spinnen geführt, um fertige Fasern zu erhalten.

2, Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Cellulosefasern nach Anspruch 1, wobei bei dem Herstellungsverfahren die Temperatur einer Spinnstammlösung, der Porendurchmesser einer Spinndüsenplatte und eine Luftspaltkühlungsbedingung entsprechend der Geschwindigkeit des Koagulationsbades eingestellt werden, wobei die Verfahrensbedingungen des Nachbehandlungssystems so eingestellt werden, dass die Cellulosefasern einer für alle Herstellungsschritte geeigneten Spannung ausgesetzt werden, und die fertigen Fasern durch Spinnkabel mit einer Spinngeschwindigkeit von 80 bis 1000 m/min kontinuierlich gesponnen

werden;

vorzugsweise ist die Spinngeschwindigkeit nicht niedriger als die Geschwindigkeit des

Koagulationsbades;

noch mehr bevorzugt ist die Spinngeschwindigkeit etwa höher als die Geschwindigkeit des

Koagulationsbades.

3. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Cellulosefasern nach Anspruch 2, wobei bei dem Herstellungsverfahren eine Formungsspannung von 0,15 bis 0,65 cN/dtex auf einen Feinlösungsstrom aufgebracht wird, der durch Extrusion durch eine Spinndüsenplatte und Luftspaltkühlung erhalten wird; anschließend wird der Feinlösungsstrom mit einer Geschwindigkeit von 200 bis 800 m/min in ein Koagulationsbad geführt, eine Zugspannung von 0,1 bis 0,6 cN/dtex auf die gewaschenen Fasern in einem Wasserwaschsystem nach dem Koagulationsbad weiterhin aufgebracht, und schließlich werden die gewaschenen Fasern in ein Nachbehandlungssystem

geführt, um fertige Fasern zu erhalten;

vorzugsweise wird der Feinlösungsstrom mit der Formungsspannung von 0,2 bis 0,6 cN/dtex beaufschlagt, die gewaschenen Fasern werden mit der Zugspannung von 0,15 bis 0,55 cN/dtex

beaufschlagt und Spinnkabel werden durch das _Herstellungsverfahren mit einer

4. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Cellulosefasern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Nachbehandlungssystem zwei unabhängige Arbeitsabschnitte zur Herstellung von

Cellulosefilamenten oder Cellulosestapelfasern umfasst;

der Arbeitsabschnitt der Cellulosefilamente umfasst ein Ölungssystem und einen Trocknungsabschnitt, die nacheinander angeordnet sind, und die behandelten Fasern werden dann zu einem Filamentzylinder-Fertigprodukt gewickelt; vorzugsweise umfasst der Arbeitsabschnitt der Cellulosefilamente einen Vortrocknungsabschnitt, ein Ölungssystem und einen

Haupttrocknungsabschnitt, die nacheinander angeordnet sind;

der Arbeitsabschnitt der Cellulosestapelfasern umfasst einen Schneidabschnitt, einen Wasserwaschabschnitt, ein Ölungssystem, einen Trocknungsabschnitt und einen

Verpackungsabschnitt, die nacheinander angeordet sind.

5. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Cellulosefasern nach Anspruch 4, wobei bei der Herstellung der Cellulosefilamente die getrockneten Spinnkabel einer Zugspannung von 0,025 bis

2,25 cN/dtex ausgesetzt werden;

vorzugsweise werden die getrockneten Spinnkabel einer Zugspannung von 0,06 bis 1 cN/dtex

ausgesetzt.

6. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Cellulosefasern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Sprührichtung des Koagulationsbades mit der Laufrichtung des Feinlösungsstroms

übereinstimmt;

vorzugsweise ist die Sprührichtung des Koagulationsbades parallel zur Laufrichtung des

Feinlösungsstroms.

7. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Cellulosefasern nach Anspruch 6, wobei das Koagulationsbad ferner einen Koagulationsbadwassertank umfasst, der an einem Auslass der Spinnkabel angeordnet ist, wobei der Koagulationsbadwassertank ein Filamentführungssystem umfasst und der Auslass der Spinnkabel vertikal nach unten in den Wassertank verläuft oder entlang des Flüssigkeitsspiegels des Wassertanks angeordnet ist, oder entlang des Flüssigkeitsspiegels nach oben gebogen angeordnet ist, oder von einer Position, die niedriger als der Flüssigkeitsspiegel des Wassertanks ist, nach oben gebogen angeordnet ist, oder höher als der

Flüssigkeitsspiegel des Wassertanks angeordnet ist, sodass die Spinnkabel, die das

beträgt,

wobei der Koagulationsbadwassertank vorzugsweise mit einem Filamentführungssystem versehen ist, wobei ein Filamentführungsabschnitt des Filamentführungssystems eine oder mehrere Antriebsdoppelwalzen, eine kombinierte Filamenttrenneinzelwalze, eine Stange und einen Haken

umfasst und der Filamentführungsabschnitt vorzugsweise aus den Antriebsdoppelwalzen besteht,

wobei die Antriebsdoppelwalzen oder die Einzelwalze vorzugsweise mit einem Motor versehen sind und die Drehgeschwindigkeit der Walze die Spinngeschwindigkeit ist; die Winkel der Antriebsdoppelwalzen können relativ zu einer Trägerplatte eingestellt werden, sodass sich die jeweiligen Achsenerstreckungslinien der Antriebsdoppelwalzen schneiden und die Anzahl der

Wicklungswindungen der Spinnkabel auf den Antriebwalzen vorzugsweise nicht kleiner als drei ist.

wobei das Filamentführungssystem vorzugsweise unterhalb eines Auslasses des

Koagulationsbades angeordnet ist;

vorzugsweise ist das Filamentführungssystem in der Nähe des unteren Abschnitts des

Auslasses angeordnet.

8. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Cellulosefasern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Spinnstammlösung durch Mischen, Quellen und Lösen von Cellulosezellstoff und wässriger NMMO-Lösung hergestellt wird, wobei die intrinsische Viskosität des Cellulosezellstoffs vorzugsweise nicht höher als 600 ml/g, vorzugsweise 270 bis 500 ml/g ist und die Cellulose aus Zellstoff mit einheitlicher intrinsischer Viskosität ausgewählt und auch durch Mischen von Cellulosezellstoffs mit unterschiedlichen intrinsischen Viskositäten erhalten wird; der Cellulosegehalt in der Spinnstammlösung beträgt 5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 7 bis 13 Gew.-%;

und die Temperatur der Spinnstammlösung beträgt 90 bis 130 °C, vorzugsweise 100 bis 125 °C.

9. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Cellulosefasern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Porendurchmesser der Spinndüsenplatte 0,04 bis 0,3 mm, vorzugsweise 0,08 bis 0,2

mm beträgt.

10. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Cellulosefasern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Einstellbereich der Höhe der Luftspaltkühlung im Luftspaltkühlungszustand 10 bis 200 mm, vorzugsweise 35 bis 125 mm, beträgt; die Feuchtigkeit der Kühlluft beträgt absolut trocken 3

beträgt 3 bis 35 m/s, vorzugsweise 3,5 bis 10 m/s.

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