Procédé pour la fabrication de viscose en une opération.
Dans les procédés de fabrication de viscose usuels jus-
qu'à présent dans l'industrie des fibres .synthétiques , la fabrication de la viscose se fait de telle manière que la matière cellulosique est mise à tremper à la température du local
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est exprimée. Tandis qu'antérieurement d'une manière .générale
la matière cellulosique est immergée .en forme;, de feuille et
qu'ensuite dans une presse à immersion la lessive aloaline superflue est exprimée, dans ces derniers temps, le trempage a
été fréquemment effectué dans des récipients à agitation dans
lesquels la matière cellulosique est transformée sous la forme
de bouillie et est exprimée dans des presses à vis sans fin
ou à bande tamisante. Dans les deux modes de traitement l'alcali-cellulose exprimée'est défibrée ensuite et est sulfurée
après une prématuration plus ou moins longue, dans des tambours de sulfuration ou des malaxeurs. Le xanthogénate obtenu
est alors dissous en une viscose ayant la concentration désirée en cellulose et en soude caustique après addition de la
quantité nécessaire de lessive de dissolution.
De nombreux essais ont été faits pour raccourcir le procédé de fabrication de la viscose. On a par exemple opéré de
telle manière qu'on a mélangé de la cellulose sous forme de
flocons à la lessive de soude nécessaire dans un malaxeur et
qu'on a sulfuré dans le même malaxeur au moyen de sulfure .de
carbone l'alcali-cellulose ayant pris naissance et qu'on a
dissous en viscose le xanthate formé. Pour- éliminer la prématuration de l'alcali-cellulose on est parti alors d'une
cellulose peu polymérisée. Ce mode de traitement a l'inconvénient que la quantité de solution de soude ajoutée pour la
formation de l'alcali-cellulose doit être maintenue très minime car une expression ultérieure de la lessive en excès n'est
pas effectuée. En conséquence, il faut arroser la cellulose au
moyen d'une lessive de concentration élevée, ayant par exemple
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une répartition uniforme et un mélange convenable de la lessive à la cellulose, de sorte qu'on n'arrive que difficilement
à une solution de viscose bien filtrable. Dans un autre mode
de travail on a opéré dé telle manière qu'on a mis ensemble
des flocons de cellulose et la quantité de lessive de soude
nécessaire pour la fabrication d'une viscose de concentration
désirée en cellulose et en alcali, par exemple une lessive de
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cellulose-dans la lessive par l'emploi de très basses tempé-
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par addition de sulfure.de carbone. On connaît en outre un
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tion colloïdale par broyage dans le moulin à colloïde en présence de la quantité nécessaire de lessive de soude caustique et on a transformé par addition de la quantité nécessaire de sulfure de carbone la solution colloïdale obtenue en viscose. Les deux procédés, aussi bien celui utilisant de très basses températures que celui de la fabrication de la viscose dans
le moulin à colloïde ont entraîné de grandes difficultés dans le transfert dans.l'industrie. Pour le refroidissement des grandes quantités nécessaires dans l'industrie, il faut des groupes réfrigérants importants et de même pour le transfert
a l'état colloïdal il faut un nombre considérable de machines de broyage et la consommation de force motrice est très grande. Sans emploi de basses températures ou d'une division fine de la cellulose on n'a pas pu fabriquer jusqu'à présent des viscoses utilisables car dans ce cas lors de l'addition du sulfure de carbone dans la cellulose en suspension dans beaucoup
de lessive, on n'a pu réaliser une sulfuration irréprochable. Ceci provient de ce que le sulfure de carbone ne vient pas en contact intime avec la cellulose se sulfurant et se rassemble en grande partie sur la surface du récipient de traitement.
Il a maintenant été découvert qu'on évite les inconvénients mentionnés dans la sulfuration en cuve de fibres de cellulose en suspension dans une lessive d'alcali et qu'on peut produire une sulfuration irréprochable lorsqu'on ajoute
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linisation, d'effectuer la sulfuration avec des émulsions de sulfure de carbone mais une semblable mesure est ici superflue car dans ce mode de travail on obtient des viscoses industriellement irréprochables même sans emploi de sulfure de carbone sous forme d'émulsion.
Pour la fabrication de l'émulsion on peut employer dans le procédé de la présente invention n'importe quel émulsionneur connu, par exemple l'huile préstabit. Grâce au mode de travail suivant la présente invention, il est déjà possible pour la première fois de fabriquer de la viscose se filtrant bien et irréprochable dans le cas de la fabrication de la viscose en une opération sans expression de lessive en excès
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d'alcali ajoutée lors de l'alcalinisation est choisie de telle manière qu'après addition de la lessive, le rapport cellulose:soude caustique est supérieur à 4, de préférence supérieur à 5, tandis que lors des modes de travail connus avec expression de la lessive après l'alcalinisation, il existe au cours de la sulfuration un rapport de 1:2,8 à 1:3,3 de
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La sulfuration avec l'émulsion de sulfure de carbone peut être effectuée, dans le procédé de l'invention; aux températures usuelles de sulfuration. La température de sulfuration peut toutefois aussi être maintenue plus basse par exemple datas la gamme de 10-20[deg.]. 'Un semblable mode de travail a l'avantage que la dissociation de la cellulose pendant l'opération de sulfuration est diminuée. Les quantités de sulfure de carbone employées peuvent être celles usuelles lors de la sulfuration.. En cas de besoin on peut employer toutefois aussi une quantité plus élevée de sulfure de carbone.
On peut employer avantageusement pour la transformation en viscose d'après le procédé suivant la présente invention non seulement les matières cellulosiques des genres les plus divers par exemple de la cellulose au sulfite de pin ou de la cellulose au sulfate de bois de pin ou de hêtre ou également de plantes annuelles comme la paille, le roseau, ou le feuillage de pommes de terre, mais il est possible également de transformer directement en viscose les matières premières -cellulosiques par exemple la paille hachée, les roseaux, les copeaux de bois.
Comme lors de la fabrication de la viscose en une opération suivant la présente invention, il parvient dans la viscose de.plus grandes quantités de matières accessoires par suite de la suppression de l'expression de la solution de soude en excès, usuelle dans le procédé normal de fabrication, il peut être avantageux d'employer des matières premières cellulosiques ou de la cellulose qui par un procédé approprié ont été débarrassées autant que possible de ces matières accessoires. On peut par exemple employer, pour éliminer les matières accessoires de cellulose, le procédé connu de la préhydrolyse de la matière première cellulosique au moyen d'eau. ou d'acides anorganiques ou organiques dilués.
Une amélioration peut être réalisée également par le fait que la cellulose est débarrassée des matières d'accompagnement par un traitement au moyen de lessives diluées.
Si on le désire, dans le procédé suivant la présente invention, la matière première cellulosique ou la cellulose qui doit être transformée en viscose peut être soumise avant la sulfuration à un broyage très poussé, par exemple dans un .moulin oscillant, ou moulue à l'état de pâte, visqueuse dans un Hollandais. L'emploi de températures basses dans la fabrica-
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Exemple de réalisation ;
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Dans cette lessive on incorpore une émulsion de 300 oo de sul-
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eau. Le degré de polymérisation de la cellulose suivant Staudinger vaut 1000. La masse est alors soumise à un broya-
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environ. On dissout alors, avec refroidissement, au moyen
de 10 litres d'eau. On obtient une viscose claire, pratiquement exempte de fibres, qui présente avec une viscosité de chu-
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La viscose est filtrée de la manière usuelle et traitée pour l'obtention de fibres synthétiques.
Dans le procédé de la présente invention on peut également opérer de-telle manière que la quantité totale de lessive de soude- et d'eau nécessaire pour la production d'une viscose de la concentration désirée en alcali et en cellulose est ajoutée déjà avant la sulfuration. On peut également ajouter au sulfure de carbone des diluants, par exemple le benzol ou d'autres solvants organiques appropriés.
Process for the manufacture of viscose in one operation.
In the usual viscose manufacturing processes up to
that now in the synthetic fibers industry, the manufacture of viscose is done in such a way that the cellulosic material is soaked at room temperature
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is expressed. While previously in a general way
the cellulosic material is immersed in the form of a sheet and
that then in an immersion press the superfluous aloaline lye is expressed, in recent times, the soaking has
been carried out frequently in stirred vessels in
which cellulosic material is transformed into the form
slurry and is expressed in worm presses
or sifting belt. In both modes of treatment, the expressed alkali-cellulose is then defibrated and is sulphurized.
after a more or less long prematurity, in drums of sulphurization or mixers. The xanthogenate obtained
is then dissolved into a viscose having the desired concentration of cellulose and caustic soda after addition of the
required amount of dissolving lye.
Many attempts have been made to shorten the viscose manufacturing process. For example, we operated on
such that cellulose was mixed in the form of
necessary lye flakes in a mixer and
which has been sulphurized in the same mixer by means of sulphide.
carbon the alkali-cellulose having arisen and that we have
dissolved in viscose the xanthate formed. To eliminate the prematurity of the alkali-cellulose, we started with a
poorly polymerized cellulose. This method of treatment has the drawback that the amount of sodium hydroxide solution added for the
formation of alkali-cellulose must be kept very minimal because subsequent expression of excess lye is not
not performed. Consequently, the cellulose must be sprayed with
using a high concentration detergent, for example having
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even distribution and proper mixing of the cellulose detergent, so that it is difficult to achieve
to a well-filterable viscose solution. In another mode
of work we operated in such a way that we put together
cellulose flakes and the amount of lye
necessary for the manufacture of a concentration viscose
desired cellulose and alkali, for example a washing powder
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cellulose-in the laundry by the use of very low temperatures
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by addition of carbon disulphide. We also know a
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colloidal conversion by grinding in the colloid mill in the presence of the necessary quantity of caustic soda lye and the colloidal solution obtained was converted by addition of the necessary quantity of carbon disulphide into viscose. The two processes, both that using very low temperatures and that of the manufacture of viscose in
the colloid mill have caused great difficulties in the transfer in.l'industrie. For the cooling of the large quantities required in industry, large refrigeration units are required and the same for the transfer
in the colloidal state a considerable number of grinding machines are required and the consumption of driving force is very great. Without the use of low temperatures or of a fine division of the cellulose it has not been possible until now to manufacture usable viscoses because in this case during the addition of carbon disulfide in the cellulose in suspension in many
of lye, it was not possible to achieve an irreproachable sulfurization. This is because the carbon disulphide does not come into intimate contact with the sulphurizing cellulose and largely collects on the surface of the treatment vessel.
It has now been discovered that the drawbacks mentioned in the tank sulphurization of cellulose fibers suspended in alkali liquor are avoided and that flawless sulphidation can be produced when
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linization, to carry out sulphurization with carbon disulphide emulsions, but a similar measure is here superfluous because in this working method, industrially flawless viscoses are obtained even without the use of carbon disulphide in emulsion form.
For the manufacture of the emulsion, any known emulsifier can be used in the process of the present invention, for example prestabit oil. Thanks to the working method according to the present invention, it is already possible for the first time to manufacture viscose that filter well and flawlessly in the case of the production of viscose in one operation without the expression of excess lye.
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of alkali added during alkalinization is chosen such that after addition of the lye, the cellulose: caustic soda ratio is greater than 4, preferably greater than 5, while in the known working methods with expression of lye after alkalinization, during sulphurization there is a ratio of 1: 2.8 to 1: 3.3 of
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Sulfurization with the carbon disulphide emulsion can be carried out, in the process of the invention; at the usual sulphurization temperatures. The sulfurization temperature can however also be kept lower eg datas the range of 10-20 [deg.]. Such a method of working has the advantage that the dissociation of cellulose during the sulfurization process is reduced. The amounts of carbon disulphide used can be those customary in sulfurization. If necessary, however, a larger amount of carbon disulfide can also be used.
For the conversion into viscose according to the process according to the present invention, it is possible to advantageously use not only cellulose materials of the most diverse kinds, for example cellulose with pine sulphite or cellulose with sulphate of pine or beech wood. or also annual plants such as straw, reed, or potato foliage, but it is also possible to transform the raw materials -cellulosics directly into viscose, for example chopped straw, reeds, wood chips.
As in the manufacture of viscose in one operation according to the present invention, greater amounts of accessory materials are produced in viscose as a result of the suppression of the expression of excess sodium hydroxide solution customary in the process. Normal manufacturing, it may be advantageous to use cellulosic raw materials or cellulose which by a suitable process have been freed as much as possible of these accessory materials. For example, the known method of prehydrolysis of cellulosic raw material with water can be used to remove accessory cellulose materials. or dilute inorganic or organic acids.
An improvement can also be achieved by the fact that the cellulose is freed from accompanying materials by treatment with dilute detergents.
If desired, in the process according to the present invention, the cellulosic raw material or the cellulose which is to be made into viscose can be subjected before sulphurization to very thorough grinding, for example in an oscillating mill, or ground in the oven. paste state, viscous in a Dutchman. The use of low temperatures in the manufacture
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Example of realization;
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In this detergent is incorporated an emulsion of 300 oo of sul-
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water. The degree of polymerization of the cellulose according to Staudinger is 1000. The mass is then subjected to a grinding.
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about. Then dissolved, with cooling, by means of
of 10 liters of water. A clear viscose is obtained, practically free of fibers, which has a viscosity of drop.
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The viscose is filtered in the usual way and treated to obtain synthetic fibers.
In the process of the present invention, it is also possible to operate in such a way that the total quantity of sodium hydroxide solution and water necessary for the production of a viscose of the desired concentration of alkali and cellulose is added already before the sulfurization. Diluents, for example benzol or other suitable organic solvents, can also be added to the carbon disulphide.