CN113891970A - 用于连续提供经制备的含纤维素原材料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于连续提供经制备的含纤维素的原材料(110)的方法，尤其是作为用于制造纤维素成型体(102)的原材料的方法。该方法包括：i)将具有预定成分的尤其是固体的含纤维素的原材料(101)输送(10)至反应器设备(105)；ii)在反应器设备(105)中连续制备(20)原材料(101)，以便获得经制备的含纤维素的原材料(110)；以及iii)从反应器设备(105)排出(30)经制备的含纤维素的原材料(110)。

Description

用于连续提供经制备的含纤维素原材料的方法

技术领域

本发明涉及一种通过具有预定成分的含纤维素原材料连续提供经制备的含纤维素原材料的方法。此外，本发明还涉及一种用于由经制备的含纤维素原材料制造尤其是再生的纤维素成型体的方法。本发明还涉及一种将连续蒸煮单元用于连续制备具有预定成分的含纤维素原材料的应用，尤其是用于连续制备旧纺织物的应用。

因此，本发明可以涉及提供经制备的含纤维素原材料的技术领域。尤其地，本发明涉及由经制备的含纤维素原材料制造(再生的)纤维素成型体的技术领域。此外，本发明可以涉及对固体、尤其是旧纺织物进行再循环利用的技术领域。

背景技术

提供例如用于制造(再生的)纤维素成型体的经制备的含纤维素的原材料传统上常见地借助非连续制造方法来执行。然而，呈固体的且待处理的含纤维素的原材料大多具有不均匀的成分。相反，例如可以用作固体原材料的旧纺织物的材质成分可能波动很大。因此，提供了非连续制造方法，在其中，分批输送原材料。以该方式，流程条件可以单独适应每个批次的成分。根据一个示例，通常使用非连续运行的蒸煮单元，蒸煮单元首先被填充原材料(第一批)和至少一种蒸煮剂或反应介质。然后加热蒸煮单元，以便例如在木屑的情况下，溶解木质素并能够实现获取纤维素。然后，排出所产生的具有所获取的纤维素的悬浮液并且从蒸煮单元去除残留物。然后，在附加的净化步骤之后，给反应器填充新的第二批，并重新开始非连续过程。总之，需要大量的工作步骤，而这又需要大量的测量和控制技术的仪器。总体而言，对这些过程的控制具有挑战性，这是因为每批次具有不同的(材质)特性，并且必须分别对运行条件进行匹配。此外，由于大量的单个步骤而不能提供大且紧凑的单元。相反，将步骤分布到许多单个的单元上。最终，能量消耗也相对较高，这是因为针对每个批次例如必须重新将蒸煮器加热至高温。

发明内容

本发明的目的是以高效、稳健和节约资源的方式提供经制备的含纤维素的原材料(例如以用于制造(再生的)纤维素成型体)。

该目的通过根据独立专利权利要求的主题来解决。优选的设计方案由从属权利要求得到。

根据本发明的一个方面，描述了一种用于连续提供经制备的含纤维素的原材料的方法(其中，原材料尤其适合于制造(更尤其是再生的)纤维素成型体)。该方法具有：i)向反应器设备(例如蒸煮单元)输送尤其是呈固体(尤其是旧纺织物)的具有预定成分的含纤维素的原材料，ii)在反应器设备中连续制备(尤其是通过执行蒸煮来获取纤维素)含纤维素的原材料，以便获得经制备的含纤维素的原材料，并且iii)从反应器设备中排出经制备的含纤维素的原材料。

根据本发明的另一方面，描述了一种用于制造(尤其是再生的)纤维素成型体的方法。该方法包括：i)提供上述经制备的含纤维素的原材料，并且ii)由经制备的含纤维素的原材料形成纤维素成型体。

根据本发明的另一方面，描述了一种将连续的蒸煮单元用于连续制备具有预定成分的含纤维素的原材料(尤其是旧纺织物)的应用。

在本公开的范围内，术语“纤维素”尤其可以被理解为有机化合物，其组成部分是植物的细胞壁或者可以经合成制成。纤维素是多聚糖(也就是说多糖)。纤维素是无支链的，并且通常具有数百到数万个β-D-葡萄糖分子(β-1,4-糖苷键)或纤维二糖单元。植物以受控方式从纤维素分子构建成纤维素纤维。利用技术过程可以将纤维素分子聚在一起形成再生纤维，例如作为抗撕裂纤维。

在本公开的范围内，术语“成型体”可以尤其被理解为二维或三维的几何体，其是用于制造或回收纤维素的方法的结果。尤其地，成型体可以被理解为二维或三维的物体，其具有纤维素或由纤维素构成并且由溶解的纤维素浆料(Zellstoff)制成。成型体尤其可以是莱赛尔成型体、粘胶成型体、莫代尔成型体或纸成型体(纸浆)。典型的成型体是长丝、纤维、海绵和/或薄膜。原则上，所有类型的纤维素成型体都适用于本发明的实施例。在此，将连续长丝和具有传统尺寸(例如长度为38mm)的经切割的切段纤维以及短纤维理解为纤维。为了制造纤维，在此不仅考虑在一个或多个挤出喷嘴之后具有牵拉装置的方法，而且考虑其他方法，如尤其是熔喷法。作为纤维的替代物，也可以制造具有纤维素的薄膜，也就是说具有纤维素或由纤维素构成的扁平且基本均匀的薄膜来作为成型体。薄膜尤其可以通过如下方式制成，即，通过至少部分地调整莱赛尔法的工艺参数以仅在长丝撞击在接收面上之后才触发凝结。薄膜可以被理解为扁平的纤维素成型体，其中，这些薄膜的厚度是可调的(例如能通过选择多个串联排列的喷嘴杆来调整)。成型体的其他实施方式是由纤维素长丝或纤维素纤维构成的织造织物和非织造物，尤其是由整体彼此融合(“合并”)的基本上连续的纤维素长丝(“熔喷”)制成的纺丝非织造物。在此，织造织物尤其可以被理解为由至少两个(优选成直角或几乎成直角)交叉的线系统(或纤维系统)制成的纺织的扁平形成物，其中，沿纵向方向的线(或纤维)可以被称为经线，而沿横向方向的线(或纤维)可以被称为纬线。非织造物或无纺布可以被称为无序的(尤其是以缠结层存在的)由拼接在一起且(尤其是摩擦锁合地)彼此连接形成纤维层或纤维网的长丝或纤维或经切割的长度有限的纱线制成的形成物。成型体也可以以球体的造型来提供。也可以提供具有纤维素的颗粒，例如尤其是珠粒(也就是说粒状物或小球体)或小薄片作为成型体，这些成型体可以以该形式被进一步加工。因此，可能的纤维素成型体也是颗粒状的结构，例如粒状物、球形的粉末或纤条体。成型体的成型优选通过挤出喷嘴挤出含纤维素的纺丝溶液来实现，这是因为以该方式可以制造大量的形状非常统一的纤维素成型体。另外可能的纤维素成型体是海绵，或更一般地是多孔的成型体。根据示范性的实施例，所提及的成型体可以例如被用于制造纱线、纺织物、凝胶、纸、纸板、过滤器或复合材料。

在本公开的范围内，术语“莱赛尔法(Lyocell-Verfahren)”尤其可以被理解为按照直接溶解剂法制造纤维素的方法。对于莱赛尔法，纤维素可以从含有这种纤维素的原材料中获取。在莱赛尔法中，原材料可以溶解在合适的溶剂中(该溶剂尤其是包括叔胺氧化物，如N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)和/或离子液体，也就是说由阳离子和阴离子构建而成的低熔点盐)。溶解尤其可以通过脱水和/或者在不进行化学改性的情况下来实现。所获得的也可以被称为原液或纺丝溶液的溶液可以在莱赛尔法中随后通过一个或多个纺丝喷嘴进行挤压。由此形成的长丝可以在它们自由或受控落下通过含水浴中(尤其是在具有NMMO水溶液的浴中)的气隙和/或气隙中的湿气期间和/或之后沉淀。

莱赛尔是指具有纤维素的再生纤维类，其按照直接溶解剂法制成。对于莱赛尔法，纤维素典型地从原料木材中提取。随后可以将如此获取的纤维素浆料溶解在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)，即溶剂中，通过脱水且在不进行化学改性的情况下，进行过滤，并随后通过纺丝喷嘴挤压。例如，如此成形的长丝在通过气隙后沉淀在具有NMMO水溶液的浴中，并随后例如切割成切段纤维。

在本公开的范围内，术语“粘胶方法”尤其可以被理解为用于通过湿纺工艺制造纤维素的方法。对于粘胶方法，纤维素可以从含有该纤维素的原材料(尤其是木材或木浆)中获取。

在本公开的范围内，术语“粘胶方法”可以理解为黄原酸盐法。在作为黄原酸盐法执行的粘胶方法中的连续的流程阶段中，可以首先用碱(例如用氢氧化钠溶液)处理原材料，由此形成碱纤维素。当该碱纤维素与二硫化碳在随后进行转化时，形成纤维素黄原酸盐。通过继续添加碱(尤其是氢氧化钠溶液)，可以由此产生粘胶纺丝溶液，该粘胶纺丝溶液可以通过一个或多个纺丝喷嘴挤压。在纺丝浴中通过凝结生成粘胶长丝。然后将以此方式制成的粘胶长丝例如切割成粘胶切段纤维。

在本公开的范围内，术语“粘胶方法”也可以理解为氨基甲酸盐法，其中，使用氨代替二硫化碳来制造可溶性的纤维素衍生物。在此，生成所谓的纤维素氨基甲酸盐代替纤维素黄原酸盐。类似于纤维素黄原酸盐的进一步使用，由纤维素氨基甲酸盐制成可纺丝溶液，在通过一个或多个纺丝喷嘴挤压后，在纺丝浴中可以从该可纺丝的溶液再生出纤维素长丝。

此外，在本公开的范围内，术语“粘胶方法”也可以被理解为冷碱法，其中，在无需进一步衍生成黄原酸盐或氨基甲酸盐的情况下，将纤维素溶解于温度受控的、尤其是经冷却的含水碱性介质中。在一个实施例中，含水碱性介质的温度小于20℃，尤其是小于5℃。为了改善溶解行为，可以给含水碱性介质添置诸如尿素、硫脲、氧化锌、聚乙二醇或表面活性剂的添加剂。在通过一个或多个纺丝喷嘴后，通过酸性或碱性的纺丝浴中沉淀，再次从含有纤维素的纺丝溶液中再生纤维素长丝。

粘胶纤维是借助被视为湿纺法的粘胶方法(尤其是黄原酸盐法、氨基甲酸盐法或冷碱法)制成的化学纤维或再生纤维。粘胶方法的原材料是形式为化学纤维素浆料的高纯度纤维素。

在本公开的范围内，术语“服装制造的残余物”尤其可以被理解为具有纤维素或由纤维素构成的纺织物或纱线的废料和/或边角料，其中，这些残余物在制造服装的过程期间所产生。例如，在制造服装时，将具有纤维素的纺织物作为原材料进行制造，之后从中切割出扁平部分(例如形式为T恤半身)。剩下的是残余物，该残余物根据示范性的实施例可以再次被输送给用于制造具有纤维素的成型体的方法。因此，来自服装制造的残余物可以是具有纤维素或由纤维素构成的原材料，其可以被用于在消费者将残余物用作服装或以其他方式来使用之前进行纤维素回收。来自服装制造的残余物尤其可以由基本上纯的纤维素形成，尤其是没有单独的且不具有纤维素的异物(例如纽扣、纺织物印花或接缝)。

在本公开的范围内，术语“旧衣服”尤其可以被理解为具有纤维素的服装物品和家用纺织物(例如床上用品)，它们在回收至少一部分纤维素时就已经被消费者使用过(尤其是穿戴过)。因此，旧衣服可以是具有纤维素的原材料，其可能(但不一定)具有大量的异物，并且在消费者将旧衣服用作服装或以其他方式使用之后被用于纤维素再回收。旧衣服尤其可以由纤维素和一种或多种异物构成的混合物形成，该混合物尤其具有(尤其是在通常被用于服装物品的情况下)合成塑料(例如聚酯和/或弹性纤维)和/或单独的且不含纤维素的异物(例如纽扣、纺织物印花或接缝)。聚酯尤其被理解为在其主链中具有酯官能团(R-[-CO-O-]-R)的聚合物。聚酯包括聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。弹性纤维尤其被理解为具有高弹性的可拉伸的化学纤维。基于弹性纤维的嵌段共聚物可以包含质量分数至少为85％的聚氨酯。

在本公开的范围内，术语“旧纺织物”可以被理解为“旧衣服”和“服装制造的残余物”。

在本公开的范围内，术语“纺织物”可以被理解为“新纺织物”以及“旧衣服”和“服装制造的残余物”。

术语“新纺织物”包括通过一种或多种方法加工成线性、扁平状的或空间状产品的纺织原材料(天然纤维、化学纤维)和非纺织的原材料。术语“新纺织物”可以与术语“服装制造的废料”以及成品(例如服装、床上用品)一致，其中，成品基本上尚未被用户所使用/穿戴。在一个实施例中，区分旧纺织物和新纺织物。在其他的实施例中，术语旧纺织物也可以包括这些新纺织物(未使用的纺织成品也可以被理解为旧纺织物或服装废料)。

在本公开的范围内，术语“造纸”尤其可以被理解为由含纤维素且经制备的原材料形成纤维素成型体，然后该纤维素成型体被进一步加工成纸产品。因此，从含纤维素的原材料到纸浆的所有加工步骤都可以称为造纸方法。此外，从纸浆到纸产品的所有加工步骤也可以被称为造纸。

就这方面来说，“纸浆”可以被理解为纸原材料，然后可以由其形成诸如纸、纸板、过滤器或类似物的纸产品。纸浆可以是至少包含纤维素浆料(纤维素)和结合剂的复合材料。纸浆在此可以以固体形式存在，但可以作为悬浮液例如在水中存在。从广义上讲，“纸浆”也可以包括纸产品本身。此外，纸浆也可以包括纸或类似纸的材料，以及纸板、过滤材料、绝缘垫、吸水非织造物、纤维增强的扁平材料等。纸浆可以通过对纤维悬浮液进行脱水来形成，例如在丝网上。纸浆可以在后续工作步骤中被进一步压缩和干燥。然而，纸浆也可以是基本上由(纤维素)纤维构成的扁平料材(纤维非织造物)。

在本公开的范围内，术语“制备(Aufbereiten)”尤其可以被理解为，对输入的原材料以如下方式进行处理(制备)，即，使得输出的经制备的原材料在其化学/物理特性方面或在其材质方面的成分方面与所输入的原材料至少部分不同。例如，在制备流程期间可以执行蒸煮流程，尤其是碱性蒸煮。此外，例如在制备流程期间可以(借助蒸煮)从纤维素中消耗掉合成纤维，如聚酯。此外，制备流程还可以包括机械分离步骤，例如密度分离。作为对蒸煮流程的替选或补充，因此例如可以机械去除合成纤维或其他异物。

在本公开的范围内，术语“蒸煮流程”尤其可以被理解为用于从含纤维素的原材料获取纤维素浆料(纤维素)的化学流程。在蒸煮流程期间，原材料在反应器设备中在加温并且/或者压力作用下进行也被称为“煮解”的蒸煮。就这方面来说，术语“反应器设备”可以被称为能够实现执行在本文献中所描述的蒸煮流程的任何的设备。例如，反应器设备可以包括蒸煮单元(例如Pandia蒸煮器)。就这方面来说，蒸煮单元(蒸煮器)也可以被称为蒸煮器。在一个实施例中，蒸煮器可以具有运输装置，例如螺杆输送机(挤出机)或传送带，以便将原材料(连续地)运输通过蒸煮器。蒸煮流程可以是碱性的或酸性的。尤其地，碱性蒸煮流程可以导致诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)或聚氨酯(PUR)的塑料皂化。根据一个实施例，可以使用不分解纤维素的蒸煮溶液。例如，可以利用氢氧化钠(NaOH)来执行碱性蒸煮，以便降解(残余)聚酯，并以便可选地调整纤维素分子的链长。

关于对木屑的蒸煮，特别常用的是以下蒸煮流程，这些蒸煮流程也可以用于旧纺织物，例如：

i)硫酸盐法(其也被称为硫酸盐蒸煮或硫酸盐流程，或由于纤维更坚固也被称为牛皮纸(Kraft)法)。活性物质可以是氢氧化钠溶液和硫化钠(硫酸钠(Na₂SO₄)可以用于回收)。原材料(例如木屑)可以用蒸煮碱液浸渍并输送给蒸煮器。在例如高达170℃的温度下，诸如半纤维素和木质素的木材组成部分可以转变成溶解形式。纤维素纤维的降解在此可能是不期望的；

ii)亚硫酸盐法，为此可以使用液态的二氧化硫。酸性的亚硫酸盐法可以通过对木质素的磺化和醚裂解来破坏木质素与纤维素之间的键。

在本公共的范围内，术语“输送”尤其可以被理解为提供具有预定成分的原材料。原材料可以是固体(如旧纺织物)并且可以直接输送给反应器设备(例如在粉碎步骤或切碎之后)。然而，原材料也可以是固体并且在附加的溶解步骤之后以至少部分溶解的形式被输送给反应器设备。在本公开的范围中，术语“排出”尤其可以被理解为在制备步骤之后从反应器设备中取出经制备的原材料。经制备的原材料可以以溶解形式(例如在溶剂中)存在或作为固体存在。输送或排出可以连续进行。

在本公开的范围内，术语“连续”尤其可以被理解为，技术过程无中断地进行。换句话说，可以发生(连续的、“稳态”)持久的物质流(其至少具有步骤i)输送、ii)制备和iii)排出)，该物质流基本上不中断。与此相反，非连续过程经常中断，这是因为以分批(或多批)方式进行制备。在连续过程中，输送和排出也可以连续地进行。例如，反应器设备可以至少部分呈管状地构成，从而可以向第一开口连续地输送原材料，并且可以将经制备的原材料连续地从第二开口排出，在此期间原材料被连续地制备并在此被进一步推动(例如，经静液力地或借助螺杆输送机)。

在本公开的范围内，术语“预定成分”尤其可以被理解为在原材料之内的至少两种成分组分的比例或浓度。例如，原材料可以是旧纺织物并且组分可以是纤维素纤维和合成纤维。在该情况下，可以分别针对纤维素纤维和合成纤维预定浓度或浓度范围，以便因此提供预定的成分。所限定的成分在此可以包括绝对值或值范围。

在本文献的范围内，术语“合成纤维”尤其可以被理解为具有一种或多种合成塑料的或由一种或多种合成塑料构成的纤维。术语“合成塑料”尤其可以被理解为由大分子构建而成并且经合成制成的物质。塑料的相应的大分子是聚合物，并因此由重复的基本单元(重复单元)构建而成。聚合物的大分子的大小可以在几千直至超过一百万个基本单位之间变化。例如，聚合物聚乙烯(PE)由多个相互连接的多次重复的乙烯单元构成。在此，聚合物可以是无支链的、有支链的或交联的分子。塑料就其物理特性而言原则上可以分为三类：热塑性塑料、热固性塑料和弹性体。此外，例如在热塑性弹性体的情况下，这些特性也可以组合成子组。塑料的重要特征是它们的技术特性，例如可塑性、硬度、弹性、断裂强度、耐高温和耐热性和耐化学性，这些特性可以通过选择大分子、制造方法和通常通过混入添加剂而在很宽的范围内发生变化。用于由单体或预聚物生成合成塑料的典型反应是：链聚合、加聚或缩聚。针对也尤其被用在纺织物中的合成塑料的示例例如是尤其是作为弹性纤维的组成部分的聚氨酯(PUR)、聚酯(PE，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、聚酰胺(PA，例如尼龙、贝纶)和聚醚，尤其是作为弹性纤维的组成部分的聚乙二醇(PEG)。

在本公开的范围内，术语“弹性纤维”尤其可以被理解为具有热塑性和弹性特性的合成塑料。因此，弹性纤维可以被称为热塑性弹性体(TPE)。弹性纤维可以作为嵌段共聚物存在，其特征尤其在于以下两个嵌段：聚氨酯(PUR)和聚乙二醇醚(PEG)。在此，PUR段可以形成刚性的区段，其与柔软的弹性PEG区段交替出现。PUR可以形成刚性的拉伸区段，这些区段彼此纵向连接并通过构建二次价力使例如纤维能够实现保持在一起。相反，橡胶状的PEG嵌段(例如分别约40到50个单体单元)可以紧紧地卷曲在一起，然而，它们也可以被拉伸。在此，弹性纤维可以作为具有非常高的延展性(大于100％，例如700％)的卷曲结构存在。密度例如可以在1.1g/cm³和1.3g/cm³之间并且强度例如为5至12cN/tex。弹性可以与温度有关。此外，术语“弹性纤维”可以被理解为弹性纤维本身以及相关的热塑性弹性体(例如Elastollan、Desmopan、Texin和Utechllan)。

根据本发明的示例性实施例，通过如下方式提供特别高效、稳健且节省资源的用于制造经制备的含纤维素的原材料的方法，即，执行连续的制备流程，将含纤维素的原材料(固体、尤其是旧纺织物)以预定成分输送给该连续的制备流程。与非连续的制造流程相比，从工艺技术的角度来看，连续的制造流程(尤其是蒸煮流程)可以更简单地实施。因此，例如可以使用大型装置(例如诸如蒸煮器的反应器设备)代替许多小型的装置。由此可以明显降低对测量和控制技术的需求。在连续的制备流程中，可以产生稳态流(“steady stateflow”)，即入口和出口流可以协调为稳定流。这在操作上可以特别好地控制。由于取消了“停机时间”(例如填充反应器、加热、排空、净化)，因此通过连续的运行方式，可以实现比非连续的流程更高的产量。因此，连续运行能够实现紧凑的结构形式。

此外，由于可以减少能源(例如蒸汽)消耗，因此可以以更加节省资源、持久地且环境友好地执行连续的流程。例如，蒸煮器不必(像在非连续的流程中那样)每批次重新加热，而是连续(热地)运转。由于在设施结构形式方面更有效地充分利用，还可以节省能量。此外，所描述的流程还能与下游流程(例如漂白流程)高效组合，然后该下游流程同样可以连续地运行。

连续的蒸煮流程可能具有缺点。也就是工艺条件(例如停留时间、温度)被设定在限定的范围内。因此不能够灵活/动态地对原材料质量或材料成分的变化做出反应。也就是不能够实现对各个原材料进行单独处理。

根据本发明的一个示范性的实施例，这些可能的缺点恰好通过如下方式被克服，即，固体原材料(唯一地)具有预定成分。例如，该预定成分可以是由旧纺织物构成的特殊混合物/组合物。并非(像在非连续流程中那样)让流程总是重新(或分批方式)适应原材料的材料成分，相反，现在令人惊讶地发现，可以以极其有效和稳健的方式使得固体的含纤维素的原材料的成分适应流程(连续的流程)。例如，可以选择性地富集或消耗所输入提供的旧纺织物，从而使整体成分与预定成分相符。在此，例如可以将原材料中纤维素和合成塑料的量调整到恰好限定的浓度。这些浓度还可以受到预定的波动幅度的影响，从而能够实现连续的制备流程，进而明显减少复杂的测量和控制技术。由于较少的控制需求，因此可以尤其实现节约(在连续运行中具有高容量的单元代替了在非连续按批次运行中具有较小容量的多个较小的单元)。

因此，可以将灵活适应的步骤前移到原材料，由此使整个制造方法以连续运行方式变得更加高效和更稳健。

下面描述了方法的和应用的附加的实施例。

根据一个实施例，含纤维素的原材料具有全部或部分来自服装制造的残余物和/或旧衣服。这带来的优点可以是，可以以非常高效的方式对旧纺织物再循环利用。利用所描述的方法，可以将自然代表非常不均匀混合物的旧纺织物高效地输送给连续的制造流程。由于旧纺织物混合物具有预定的成分，使得能够连续地制备作为含纤维素的原材料输送的旧纺织物流。

就这方面来说，本发明涉及再利用(再循环利用)技术领域，尤其是旧纺织物的再利用的技术领域。旧纺织物可以分别具有纤维素和可选的至少一种合成塑料，并且因此可以被用作含纤维素的原材料。因此，旧纺织物可以作为具有预定成分的原材料进行再利用，以用于连续制造(再生的)纤维素成型体，尤其是其中，再生成型体的纤维素基本上以莱赛尔纤维、粘胶纤维和/或纸纤维形式存在。

在另外的实施例中，可以在对所使用的旧纺织物混合物的材质成分进行制备之前添加预分类。旧纺织物通常以难以限定(不均匀)的混合料形式被交付。被用过的纺织物可以利用机械或手动预分类进行预选，以用于去除完全无法使用的比例，例如羊毛、金属膜、塑料非织造物等。

根据一个实施例，服装制造的残余物可以与旧衣服混合，以便提供预定的成分。例如，服装制造的残余物可能是来自工业的生产废料，并因此通常是能鉴别的并部分地被分类。通过将这两种(再循环利用)流聚集在一起，可以提供有利的旧纺织物混合物。该混合物特别好地适合于制造纤维素成型体，例如莱赛尔成型体。

根据一个实施例，该方法还具有调整预定的成分(尤其是通过有针对性地混合具有已知成分的各种输入流)。该调整在此可以具有：i)选择性富集至少一种成分组分，和/或者ii)选择性消耗至少一种成分组分。这可以提供可以的优点是，可以以快速且稳健的方式实现预先的成分。

原材料可以是由两种或更多种组成成分构成的混合物，例如具有纤维素纤维和合成纤维的旧纺织物混合物。然而，组成成分也可以是特定类型的服装残余物或旧衣服。例如，纯棉衬衫可以是一种组成成分，而主要由聚酯构成的运动服可以是另外的组成成分。为了实现预定的成分，可以将具有已知成分的批次(已知量的组成成分)混合，从而使得混合物具有预定的成分。如上所述，来自服装制造的(下脚料)残余物例如可以具有已知的成分。此外，例如旧衣服混合物的成分也可以以各种方式来确定，例如通过受过训练的操作员，或通过尤其是光学的、自动测量措施来确定。基于特定的成分，然后可以添加另外的旧纺织物或服装残余物(作为组成成分)，以便达到预定的成分。根据一个实施例，可以添加具有非常高的棉花含量的旧纺织物，以便提高纤维素含量。附加地或替选地，也可以从原材料中去除组成成分。例如，可以有针对性地去除具有特别高比例的聚酯的运动服。服装制造中具有限定的成分的所述残余物特别适合微调。

根据另外的实施例，该方法的消耗还具有：在原材料中至少部分(选择性)保留合成塑料。在此，合成塑料尤其可以是选自由以下各项构成的组中的一种：聚酰胺、聚酯、聚氨酯和弹性纤维。这可以具有的优点是，使得合成塑料不再需要特别被彻底或完全消耗掉。消耗少量残余物浓度在技术上可能非常具有挑战性且资源耗费。

替换地，可以将合成塑料，例如聚氨酯残留在混合纺织物中，由此可以减少或不再需要耗费且成本高昂的消耗流程。当聚氨酯中的至少一部分分配给弹性纤维时，附加地还可以实现另外的优点，例如改善了所要制造的成型体的强度值和/或弹性。

可以在再循环利用方法中加工少量(例如2％以下)的聚酰胺和聚酯，以便实现与纤维素的良好整合。在再循环利用方法中，这会是明显的优点，这是因为至少部分去除尤其是较低浓度的另外的合成聚合物会是过于耗费的。上面提到的另外的合成塑料经常广泛地包含在诸如纺织物的原材料中。因此，接受少量残余物量将使再循环利用方法更加简便。

根据另外的实施例，连续地制备还具有：执行连续的蒸煮流程，尤其是在使用碱性蒸煮溶液、更尤其是含有氢氧化钠的蒸煮溶液的情况下。这可以提供的优点是，可以直接应用稳健且经过验证的技术。

因此，当使用木屑作为固体原材料时，在强蒸煮剂/反应介质(如氢氧化钠和硫化钠)中进行蒸煮能够实现木质素溶解，以便将该木质素从纤维素分离出。如果将旧纺织物用作固体原材料，则可以以该方式溶解合成塑料，以便获得尽可能纯的形式或具有所期望的聚合物残留浓度的纤维素。特别地，尤其是使用NaOH(不需要硫化钠，这是因为旧纺织物不含木质素)的蒸煮流程会导致诸如PET、PA或PUR的塑料皂化，而纤维素不会分解。

根据一个优选的实施例，碱性蒸煮可以按如下来执行：可以将纤维、尤其是已经富含纤维素的(或主要是纤维素的)纤维与碱性溶液(例如氢氧化钠或氢氧化钾)连同气态的氧化剂(例如O₂)在蒸煮器(例如压力锅)中进行处理(优选pH值至少为9)，更确切地说：

a)在90℃和185℃之间的温度下；

b)保温(Inkubationszeit)时间为45分钟至270分钟；

c)在存在纤维素稳定添加剂(例如镁盐，优选硫酸镁；或基于过渡金属的螯合化合物，例如乙二胺四乙酸(EDTA))的情况下，优选浓度范围在所述输送纤维的0.01重量百分比与5重量百分比之间；

d)基于所输送的纤维，碱浓度在1％和35％之间；；

e)初始气压范围从1bar到21bar(对应于大约0.1MPa到大约2.1Mpa)。

然后可以对所产生的溶解的纤维素浆料进行洗涤程序。

尤其地，可以输送碱性溶液以用于降解非纤维素纤维，尤其是合成纤维，更尤其是聚酯纤维。由此特别是可以将聚酯分裂成水溶性成分，其可以借助在该流程中产生的废水与纤维素纤维分离。例如，在此流程中，聚酯可以分裂成单体乙二醇和对苯二甲酸。它们是水溶性的，并且根据一个实施例可以经由工艺废液与纤维素纤维分离。在该蒸煮流程中也可以与聚酯降解同时发生纤维素降解反应。根据一个实施例，通过选择合适的工艺参数，可以控制纤维素降解，使得调整一定的目标聚合度。这是有利的，这是因为纤维素聚合度(作为特性粘度数表达)通常是针对化学纤维素浆料的规范标准。

下面描述包括预定的成分的一些实施例。这些实施例可以带来以下优点，即，通过如下方式高效地实现连续提供经制备的原材料，即，工艺条件也可以长期保持稳定。为了量化预定的成分，可以使用组成成分的浓度和波动幅度。

在本公开的范围内，术语“波动幅度”可以被理解为与预定的值或参考值的偏差。波动幅度在此可以是绝对值，也可以是相对值。波动幅度也可以被称为标准偏差。

原材料成分概览(％)(不含纽扣等异物的纯纤维含量)

类型	基本	优选	特别优选
				纤维素纤维	>60	>80	>92.5
聚酯	<30	<16	<5
				聚酰胺	<4	<1	<0.5
聚丙烯酸	<1	<0,5	<0.1
				弹性纤维(类)	<5	<2.5	<1

容许的波动幅度：对于纤维素纤维和聚酯是±2.5％，优选是±1％，特别优选是<±0.5％。对于聚酰胺、聚丙烯酸和弹性纤维是±0.5％，优选是±0.1％，特别优选是<±0.05％。

根据另外的实施例，预定的成分包括纤维素纤维。此外，纤维素纤维的预定的成分包括2.5％或更小的、尤其是1％或更小的、更尤其是0.5％或更小的波动幅度。

根据另外的实施例，预定的成分包括合成纤维，尤其是聚酯纤维。此外，合成纤维、尤其是聚酯纤维的预定的成分包括2.5％或更小的、尤其是1％或更小的、更尤其是0.5％或更小的波动幅度。

根据另外的实施例，预定的成分包括另外的合成纤维。此外，另外的合成纤维的预定的成分包括0.5％或更小的、尤其是0.1％或更小的、更尤其是0.05％或更小的波动幅度。另外的合成纤维尤其包括由以下各项构成的组中的至少一种：聚酰胺、聚丙烯酸和弹性纤维。

根据另外的实施例，预定的成分包括60％或更多的、尤其是80％或更多的、更尤其是92.5％或更多的纤维素纤维。附加地或替选地，预定的成分包括30％或更少的、尤其是16％或更少的、更尤其是5％或更少的合成纤维，尤其是聚酯纤维。

根据另外的实施例，预定的成分包括以下特征中的至少一项：

i)预定的成分包括4％或更少的、尤其是1％或更少的、更尤其是0.5％或更少的聚酰胺；

ii)预定的成分包括1％或更少的、尤其是0.5％或更少的、更尤其是0.1％或更少的聚丙烯酸；

iii)预定的成分包括5％或更少的、尤其是2.5％或更少的、更尤其是1％或更少的弹性纤维。

根据另外的实施例，反应器设备包括连续的蒸煮器。这可以具有的优点是，可以将成熟的和经验证的技术直接用于所描述的方法。

本领域技术人员已知各种蒸煮系统，例如Pandia、Sprout-Waldron、Escher-Wyss和Kamyr。这些和另外的系统可以直接作为连续的蒸煮器用于所述方法。以Kamyr蒸煮器为例，可以执行硫酸盐或亚硫酸盐流程，其中，入口区域的温度为110℃，中间区域的温度约为140℃，并且出口区域的温度约为80℃。

根据另外的实施例，该方法还具有：在连续排出之后执行连续的下游流程，尤其是漂白流程。这具有的优点是，可以在制备之后以灵活的方式添加另外的制备流程并且因此也可以连续运行。

连续的下游流程例如可以包括特定的净化步骤或纤维素浆料质量物(浆状物)的干燥。此外，下游流程可以包括漂白。尤其是当设置纸浆用于由经制备的原材料制造纤维素成型体时，执行漂白。可以将以下流程称为漂白，该流程去除或削弱不期望的着色。在漂白时使用到漂白剂，漂白剂是至少部分地具有选择性的氧化或还原化合物。例如，漂白剂可以通过如下方式攻击着色物质，即，破坏发色团。例如可以使用氧气、臭氧、过氧化氢、氯化合物(例如二氧化氯或次氯酸盐)以及酶用作漂白剂。

漂白可以包括由以下各项构成的组中至少一种：氧化漂白、还原漂白和酶促漂白。根据本发明的优选实施例，漂白可以包括执行酸洗，接着执行臭氧漂白、接着又执行过氧化物漂白。漂白可以去除再利用的纺织材料中的色素和其他化学残余物。

根据另外的实施例，由经制备的原材料形成纤维素成型体包括由以下各项构成的组中的一种：莱赛尔方法、粘胶方法(尤其是黄原酸盐法、氨基甲酸盐法或冷碱法)、造纸方法。这可以带来的优点是，可以将特别高效和经过验证的方法直接应用于经制备的原材料，以便制造纤维素成型体。

根据本发明制成的成型体例如可以用作包装材料、纤维材料、纺织物复合材料、纤维复合材料、纤维非织造物、针刺毡、软垫棉絮、织造织物、纸浆、纸制品、纸、纸板、过滤器、针织物，如床上用品的家用纺织物、服装品、填充物、植绒材料、医院纺织物，如护垫、尿布或床垫、保暖毯的材料、鞋垫以及伤口敷料面料。本发明的实施例可以用于各种技术领域和医学以及化妆品和保健中。例如，在医学中，用于伤口处理和伤口愈合的材料可以由决定机械特性的载体和与皮肤和伤口表面特别相容的生物相容性涂层材料构建而成。许多其他用途是可能的。

附图说明

在下文中，参考以下附图详细描述本发明的示范性的实施例。

图1示出根据本发明的示例性实施例的用于连续提供经制备的原材料的方法的流程图；

图2示出根据本发明的示例性实施例的用于由经制备的原材料制造再生纤维素成型体的方法的流程图；

图3示出根据本发明的示例性实施例的用于提供经制备的原材料和借助莱赛尔方法由经制备的原材料制造再生纤维素成型体的装备；

图4示出借助莱赛尔方法制造的纤维素纤维；

图5示出借助粘胶方法制造的纤维素纤维；

图6示出来自棉花植物的天然纤维素纤维；

不同附图中相同或相似的部件具有相同的附图标记。

具体实施方式

在参考附图描述示范性的实施例之前，应当概括一些基本的考虑，基于这些考虑推导出本发明的示范性的实施例。

根据示例性实施例，制造合适的纺织物混合料(预定的成分)以如下方式发生：通过粉碎、浮选、选择性溶解、蒸煮或其他大规模工业的标准流程，由具有高比例的棉花或纤维素纤维(例如粘胶、莱赛尔)和合成聚合物纤维比例(例如PP、PET、PA、PUR-TPE)的粗坯(尚未制备)的旧纺织物混合料进行制备，其中，100％去除不期望的组成部分非常耗费。因此根据本发明确定以下材料混合：1)清单中的非纺织的附加材料(纽扣、铆钉、夹子、孔眼)的比例低于0.1％，聚酰胺的比例低于0.1％，PTFE的比例低于0.1％，聚酯(PET)的比例低于30％，聚烯烃(PE，并且优选PP)的比例低于1％，基于PEG-PUR的TPE的比例低于10％，聚丙烯腈(PAN)的比例低于1％，其余组成部分主要是基于纤维素的纺织物；或2)超过60％的纤维素，低于10％的、优选低于5％的、甚至更优选地低于2％的PET，低于15％的具有由聚烯烃醚或脂肪族酯(弹性纤维)构成的软链段的PUR-TPE，低于5％的PA，添加超过0.1％的AO稳定剂，以用于防止所期望的聚合物氧化降解为不期望的低聚物(该低聚物会诱导出不利的产品性能，例如不稳定的机械特性、脆化、变色倾向等)。

根据一个示例性实施例，当将添加剂混合到NMMO溶液中时，考虑以下细节：基于以下特征筛选可用于再循环利用的旧纺织物，并以合适的形式制备作为物质混合物的组成部分并且例如输送给莱赛尔方法：a)减少纺织部件(即去除纽扣、铆钉、拉链、尼龙搭扣、嵌饰等)；b)有针对性地筛选或确定随后按比例将以下纤维组成部分的物质流合并的比例：i)纤维素纤维：这些纤维素纤维是期望的，由于分子量和由此在NMMO中的可溶性(粘度)使得彼此不同，通过碱处理进行调整和均衡。在理想情况下，这些材料占再循环利用纺织物的100％。这些材料包括棉花、粘胶、莱赛尔、亚麻等；ii)聚酰胺：其不溶于NMMO，通过酸性水解作用来降解。在典型的再循环利用物混合料中，某些织造织物包含高达80％的羊毛、高达25％的聚酰胺，这些可以通过分类被容易筛选出来(套头衫，“羊毛性质”)。没有实际可能通过选择性溶解进行去除。这些材料包括羊毛、丝绸、合成聚酰胺PA6和PA6.6(尼龙，贝纶)；iii)聚酯：其不溶于NMMO，通过碱性水解作用来降解，并回收酸含量，通过选择性溶解能够实现分离。在织造织物中再循环利用比例高达30％。这些材料例如包括PET和弹性聚酯；iv)聚烯烃：其不溶于NMMO，无法通过水解作用来降解，但是能够通过选择性溶解进行分离。其在所交付的再循环利用织造织物中含量较低(低于1％)。这些材料例如包括在非织造物中作为纤维的PP和作为热熔粘合剂的PE；v)其他：溶于NMMO的高达5％的PEG-PUR，在织造织物中高达10％，不溶于NMMO的PAN，两者能通过酸性水解作用降解。聚四氟乙烯：其不溶且不能降解。通常通过分类进行管理(例如Anoraks……)。这些材料例如包括PEG-PUR(弹性纤维、莱卡、氨纶)、聚丙烯腈(PAN)、PTFE(Goretex)。

根据另外的示例性实施例，原材料的残余聚合物被用作纤维素纤维的附着增强剂或用作莱赛尔成型体内的热塑性特性增强剂。在生产流程中的特定步骤完成之前，它们基本上保持惰性。尤其地，因此可以通过加热(类似于热熔粘合剂)实现织造织物的后续硬化(例如免烫衬衫、打褶等)。通常使用复杂的工艺来织造具有高形状稳定性(例如非铁)特性的织造织物。例如，这可能是非常复杂的化学方法的组合。它可以让衬衫长时间看起来是新的。所谓的“湿交联”也是可能的，其中，在棉花纤维素分子之间构建起弹性桥。该桥在洗涤后将织造织物拉回原状。

然而，根据一个实施方案，通过有针对性地控制残留聚合物(例如来自混合纺织物的弹性纤维的聚氨酯)的比例，可以在莱赛尔纤维中实现一定的热塑性，根据莱赛尔方法的一个实施例，该热塑性使得原材料经过消耗流程后的相应比例的残留聚合物再次返回到莱赛尔成型体。

根据一个示范性的实施例，通过对旧纺织物混合料的预制备，将异物的后续消耗最小化，或者促进调整期望的残留浓度。纺织物再循环利用物中已经存在的无机残留物组成部分，例如是金属化合物(主要是金属氧化物，尤其是TiO₂、Al₂O₃、MgO、SiO₂、CeO₂、Mg(OH)₂、Al(OH)₃、ZnO)。例如，将这些氧化物官能化适合于在制成的成型体上表现出不同的特性(例如防火、抗反射、杀菌等)。

根据一个示范性的实施例，还发现以下物质是合适的AO：HALS稳定剂、多元酚，尤其是烷基化的双酚和三酚、生育酚、低聚木质素和没食子酸酯。它们具有的优点是，它们作为在NMMO-Dope中用于掩蔽重金属(络合)的稳定剂得到验证，并且它们的大规模流程控制是没有问题的。令人惊讶的是，现在已经发现NMMO中的这些AO由于其结构(N-氧化物)而起到氧化剂的作用，然而却阻止了聚合物的氧化降解，尤其是弹性纤维的氧化降解，而氧化降解需要用于混合相容。

根据一个示范性的实施例，考虑到以下事实，某些非纤维素物质可以在一定程度上被整合到莱赛尔成型体中。令人惊奇的是，已发现某些基于非纤维素的残余材料可以被视为理想的助剂，其有助于将其他基于非纤维素的残余材料以更高的程度整合到莱赛尔成型体中。这种既是非纤维素的次要组成部分又是整合助剂的物质组是TPE类的塑料(例如弹性纤维)。所提到的这种整合效应甚至可以一起加工较少比例(低于2％)的聚酰胺(PA)和聚酯(低于2％的PET)。这在再循环利用加工过程中是及其明显的优势，因为要几乎完全去除所提到的聚合物的成本是高得不成比例的，而可能地接受少量残余物将使得再循环利用物制备变得更加容易，这是因为在纺织物再循环利用物中非常常见且广泛包含这些聚合物。该行为可以通过弹性纤维在PA-PET与纤维素之间的相容性效应来解释。弹性纤维的PUR比例对此负责，这是因为PUR既是聚酯又是聚酰胺(R1.NH.CO.O.R2)。此外，在如弹性纤维的TPE中的聚环氧烷含量由于其典型的醚结构使得也用于与纤维素的聚糖醚键均匀化/混合。根据本发明，该多重作用也以这种多重方式被利用：i)通过莱赛尔方法的流程温度使得以合适的方式通过氢桥将弹性纤维与纤维素连接起来；ii)这些TPE的聚酰胺相似性允许整合来自旧材料的典型的纤维聚酰胺(PA6或PA6.6或PA6.10)；iii)醚结构导致在纺丝流程之前原液被高度均匀化，并由此导致非常好的混匀(尤其是也在化学层面上，这是因为TPE的醚结构的相互关系与纤维素的醚结构非常相似；并且iv)这些TPE的聚酯相似性允许整合来自旧材料的典型的纤维聚酯。尤其地，通过混合不同的旧纺织物成分可以调整合适的再循环利用物质量，并因此可以有针对性地控制后续的利用。

图1示出了根据本发明的示范性的实施例的用于连续提供(参见附图标记50)经制备的原材料110的方法的流程图。首先，提供含纤维素的原材料101，其是由旧纺织物(旧衣服和/或服装制造的残余物)构成的混合物。该混合物可以从不同的来源(消费前/消费后)交付，并且非常不均匀。旧纺织物101不仅具有纤维素，而且部分地还具有高含量的合成纤维(例如聚酯)。在第一步骤(参见框1)的提供中，旧纺织物101可以首先通过切碎被机械粉碎1。由此，尤其可以从原材料101中去除大的非纤维素污染物，例如至少部分被用于生产原材料101的旧衣服上的纽扣、接缝和印花。例如，通过机械粉碎可以将原材料101拆解成单个纤维。

在另外的步骤中，确定旧纺织物的成分(参见框2)。该步骤也可以可选地在粉碎之前发生。成分的确定可以在旧纺织物的(再循环利用)流上连续地发生。为此可以使用各种自动的测量技术(例如光学和/或光谱方法)。替选地，也可以让受过训练的操作员来确定成分。此外，成分也可以至少部分是预先已知的(例如，在来自生产的服装残余物的情况下)。然后可以将已确定的成分(实际值)与目标值、预定的成分进行比较。

根据与目标值的偏差，现在可以执行选择性的富集(参见框4)和/或选择性的消耗(参见框6)。原材料101是具有纤维素纤维和合成纤维的旧纺织物混合物。为了达到预定的成分，将具有已知成分(已知量的组成成分)的批次进行混合，从而使得混合物最终具有预定的成分。来自服装生产的具有基本已知的成分的上述(下脚料)残余物是特别合适的。此外，可以添加具有已知成分例如非常高的棉花含量的旧纺织物，以便提高纤维素含量。此外，还可以从原材料101中提取具有至少部分已知成分的组成成分。例如，可以有针对性地去除聚酯比例特别高的运动服。此外，可以执行机械分离，例如密度分离，尤其是借助浮选工艺，以便例如选择性地从纤维素消耗聚酯和/或聚丙烯。在此，纤维成分可以悬浮在液态(水性)介质中。由于在液态介质中不同的物理特性，尤其是不同的重力、离心力相关、漂浮和/或静电特性，使得非纤维素纤维与纤维素纤维能够成功分离。

然后将具有预定的成分的原材料101连续输送给反应器设备150(参见框10)。原材料在此被粉碎/切碎并且可以直接作为固体或借助附加的溶剂输送给反应器150。反应器设备105具有连续的蒸煮器，其运行用于制备(步骤20)原材料的连续的蒸煮流程。蒸煮流程呈酸性(例如亚硫酸盐流程)或碱性(例如硫酸盐/牛皮纸法或直接使用氢氧化钠溶液)。在此，可以首先将原材料和蒸煮溶液分开地输送给反应器设备105，然后混合。然而，也可以发生预先混合，从而使得原材料101至少部分溶解在蒸煮溶液中地输送给反应器设备105。原材料101的制备(见框20)在高温(例如90℃至185℃)和/或高压(例如1至21Bar)的情况下进行。反应器设备105可以具有螺杆输送机，以便连续地将原材料101输送通过蒸煮器。在蒸煮流程期间，塑料至少发生部分降解(例如聚酯皂化)。以该方式，可以提供塑料消耗的纤维素，而且还可以提供高纯度的纤维素。可以在蒸煮器下游执行净化步骤。然后是连续排出(参见框30)经制备的原材料110。经制备的原材料110作为(与原材料相比)浓缩的纤维素存在，其可选地仍具有塑料残余物。

经制备的原材料101还可以经过另外的(连续的)制备步骤(见框40)。例如，这些另外的制备步骤包括另外的净化步骤和漂白流程。然后，如框80中所示，将相应经净化的含纤维素的原材料110输送至用于制造纤维素成型体102的方法。这种方法的示例是莱赛尔方法，参照图2和图3(见下文)对其进行了详细描述。所获得的成型体102(例如作为莱赛尔纺织物中的纤维或纸纤维)在使用后可以重新再次循环使用(用附图标记90示出)并再次添置到含纤维素的原材料101中。

图2示出了根据本发明的示范性的实施例的用于由经制备的原材料110制造再生纤维素成型体102(参见图3)的方法的流程图80。

原材料110通过连续制备流程来提供(参见框50，参见图1)。如框50所示，以如此方式制成的经制备的原材料110可以被用于后续的莱赛尔或粘胶方法，其中，下文更详细地描述前者。

还描述了如何基于含纤维素的原材料110由根据本发明的实施例的纤维素制造再生成型体102。为此，将原材料110输送给用于执行莱赛尔方法的设备(100，参见图3)。首先，可选地准备(步骤62)所制备的原材料110，例如进行净化或粉碎。

也可以(见框64)将含纤维素的原材料110与其他含纤维素的材料联合用于后续的莱赛尔方法。因此，原材料110可以与含纤维素和至少一种合成塑料的另外的原材料混合，参见框64。该所输送的另外的原材料的合成塑料的比例不同于合成塑料在混合原料110中的比例。现在可以基于原材料110和另外的原材料生产再生纤维素成型体，从而使再生纤维素成型体102包含预定比例的合成塑料。替代地或附加地，另外的原材料也可以具有例如来自服装制造的残余物。

在准备62之后立即地或在混合64之后立即地，有利地在没有化学预处理的情况下，将(纯的或经混合的)原材料110直接溶解68在另外的溶剂116(例如叔胺氧化物，例如N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO))中。更准确地说，经机械粉碎(和可选混合)的原材料110尤其是无需化学净化且无需调整粘度的情况下可以直接转移到溶液中。以该方式，可以极其简单、快速以及环保地执行制造或再循环利用方法。

替选地，在准备62之后(或在混合64之后)并在溶解68之前，该方法可以具有对原材料110的可选的化学净化66。这样的可选的净化66例如可以包括通过漂白至少部分去除色素。由此使得在后续将原材料110溶解68于溶剂116中之前将原材料110全部或部分地脱色，例如以便生产出白色或灰色的成型体102。替代地或附加地，也可能的是，在对原材料110进行可选的化学净化66的情况下，(在原材料溶解68之前或之后)至少部分地从原材料110的纤维清除掉交联用的交联剂。在原材料110的纤维之间存在这种交联剂的应用中，原材料110可以例如借助碱性或酸性预处理完全或部分清除掉这些交联剂。这附加地改善了原材料110的可溶性。如果需要的话，净化66可以可选地去除其中至少一部分合成塑料。例如，可以以该方式调整或影响待制造的成型体102中合成塑料的比例。

在原材料110溶解68于溶剂(优选NMMO)中之后，所获得的莱赛尔纺丝溶液104可以通过一个或多个纺丝喷嘴挤压，由此生成了具有蜂蜜粘性的线或长丝(参见框70，其涉及到该纺丝)。

在这些线或长丝落下期间和/或之后，这些线或长丝与水性环境作用连接并由此被稀释。线或长丝的溶剂116的浓度由此在水性雾或水性液体浴中降低到使得莱赛尔纺丝溶液转化成纤维素长丝的固相的程度。换言之，纤维素长丝沉积、沉淀或凝结，参见附图标记72。由此获得成型体102的预成形件。

此外，该方法可以包括对沉淀的莱赛尔纤维素进行后处理74以从成型体110的预成形件获得成型体102。这样的后处理例如可以包括对所获得的长丝进行干燥、浸渍和/或改形形成最终的成型体102。例如，成型体102可以通过所描述的制造方法加工成纤维、薄膜、织造织物、非织造物、球体、多孔海绵或珠粒，并然后输送给进一步使用(参见附图标记76)。

有利地，在使用成型体102之后，成型体的纤维素和可选的合成塑料可以通过如下方式重新再次回收，即，执行相应于附图标记50和74之间的方法步骤的另外的方法(参见框90)。替选地，成型体102的纤维素和可选的另外的合成塑料可以通过另一方法，例如粘胶方法，再次回收。

图3示出了根据本发明的示范性的实施例的用于提供经制备的含纤维素的原材料110和借助莱赛尔法由原材料110制造再生纤维素成型体102的设备100，莱赛尔法已经参照图1和图2描述。

因此，图3示出了根据本发明的示范性的实施例的用于制造含纤维素的成型体102的设备100，该成型体例如以非织造物(无纺布)的形式制造为纤维、薄膜、球体、纺织织造织物、海绵或以珠粒或薄片形式制成。根据图3，成型体102可以直接由纺丝溶液104制成。纺丝溶液通过凝结流体106(尤其是来自空气湿气)和/或凝结浴191(例如可选地具有诸如N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)的叔胺氧化物的水浴)转变成纤维素纤维108以产生成型体102。莱赛尔方法可以借助设备100来实施。以该方式，例如可以制造基本上连续的长丝或纤维108或基本上连续的长丝和离散长度的纤维108的混合物作为成型体102。提供多个喷嘴，喷嘴分别具有一个或多个开口126(开口也可以被称为纺丝孔)，以便喷射莱赛尔纺丝溶液104。

从图3中可以得知，计量装置113可以将基于纤维素的原材料110输送至莱赛尔方法80至存储罐114。原材料110是在连续的制备方法50中获取(参见图1上)的经制备的原材料110。

为此，将具有预定的成分的含纤维素的原材料101，即旧纺织物，连续地输送给反应器设备105(参见10)。在反应器设备105中，连续制备含纤维素的原材料101(参见20)，以便获得经制备的含纤维素的原材料110。此后，经制备的含纤维素的原材料110从反应器设备105中连续被排出。此外，经制备的含纤维素的原材料110经过连续漂白流程(参见40)。

根据一个实施例，可以通过下面更详细描述的溶剂116(尤其是NMMO)将水输入到基于纤维素的原材料110中。基于纤维素的原材料110本身也可以已经包含一定的残留水分(例如，干燥的纤维素浆料通常具有5重量百分比至8重量百分比的残留水分)。尤其地，根据所描述的实施例，原材料110可以直接供给到由水和溶剂116构成的混合物中而无需预润湿。然后可以省略图3中所示的可选的水容器112。

根据替代的实施例，可以附加地润湿含纤维素的原材料110，以便由此提供湿的纤维素。为此目的，可以经由计量装置113将水从可选的水容器112输送给存储罐114。因此，借助控制装置140控制的计量装置113可以向存储罐114输送相对量可调整的水和原材料110。

合适的溶剂116，优选是诸如N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)的叔胺氧化物，或溶剂116的水性混合物，例如含76％NMMO的水溶液，包含在溶剂容器中。溶剂116的浓度可以在浓缩装置118中通过添置纯溶解剂或者水来调整。然后可以在混合单元119中以可定义的相对量将溶剂116与混合原材料110混合。混合单元119也可以借助控制单元140来控制。由此，含纤维素的原材料110在溶解装置120中以可调整的相对量溶解在浓缩的溶剂116中，由此获得莱赛尔纺丝溶液104。正如本领域技术人员所已知的，可以适当调整按照莱赛尔方法制造纤维素再生成型体的纺丝溶液104中的组分原材料110、水和溶剂116的相对浓度范围(也被称为纺丝窗)。

将莱赛尔涂料104输送至纤维产生装置124(该纤维产生装置可以由多个纺丝杆或喷嘴122构成)。

当莱赛尔纺丝溶液104通过喷嘴122的开口126时，它被分成多个平行的莱赛尔纺丝溶液104线。所描述的流程管理将莱赛尔纺丝溶液104转换成越来越长和越来越细的线，这些线的特性在于可以通过控制单元140控制地适当调整工艺条件进行调整。可选地，气流可以在从开口126到纤维接收单元132的路途中对莱赛尔纺丝溶液104进行加速。

在莱赛尔纺丝溶液104通过喷嘴122并向下游继续移动之后，莱赛尔纺丝溶液104的细长线将与凝结流体106相互作用。

在与凝结流体106(例如水)相互作用时，莱赛尔纺丝溶液104的溶剂浓度降低，从而使得原材料110的纤维素至少部分作为细长的纤维素纤维108(其仍可能含有溶剂和水的残留物)凝结或沉淀。

在由挤出的莱赛尔纺丝溶液104初始形成单根纤维素纤维108期间或之后，纤维素纤维108被接收到纤维接收单元132上。纤维素纤维108可以浸入到图3中所示的凝结浴191(例如水浴，可选地具有诸如NMMO的溶剂)中，并且当与凝结浴191中的液体相互作用时可以完成它们的沉淀。根据凝结的工艺设置，纤维素可以形成纤维素纤维108(如所示，其中，纤维素纤维108可以是一种材料或彼此整体融合(“合并”)的或可以作为单独的纤维素纤维108存在)或者可以在纤维接收单元132上形成由纤维素构成的薄膜或膜(图3中未示出)。

纤维素纤维108因此从喷嘴122的纺丝喷嘴挤出并被引导通过纺丝浴或凝结浴191(其例如含有低浓度的水和NMMO用于沉淀/凝结)，在此，纤维素纤维108在凝结浴191中围绕各自的转向轮193引导并且在凝结浴191之外被输送给导丝轮195。导丝轮195确保纤维素纤维108被进一步运输和再次拉伸以便达到期望的纤度。在导丝轮195之后，由纤维素纤维108构成的纤维束在洗涤单元180中洗涤，必要时进行光泽处理并最终切割(未示出)。

尽管这未在图3中示出，但在凝结时和在后续的洗涤单元180中洗涤时已经从纤维素纤维108中去除的莱赛尔纺丝溶液104的溶剂116仍可以至少部分地回收或再循环利用并且在后续的循环中被转移回存储罐114中。

在沿着纤维接收单元132传送期间，成型体102(在此形式为纤维素纤维108)可以通过借助洗涤单元180洗涤，即，洗涤单元输送洗涤液以去除溶剂残留物。然后可以对成型体102进行干燥。

此外，成型体102可以经受后处理，参见示意性示出的后处理单元134。例如，这样的后处理可以是液力缠结(Hydroverschlingung)、针刺处理、浸渍、用加压输送的蒸汽进行蒸汽处理和/或压延等。

纤维接收单元132可以将成型体102输送给缠绕装置136，成型体102可以缠绕在缠绕装置上。然后可以将成型体102作为卷材输送至基于成型体102制造诸如抹布或纺织物的产品的实体。

图4以横截面示出借助莱赛尔方法制造的纤维素纤维200。借助莱赛尔方法制成的纤维素纤维200具有光滑的圆形的外表面202，并且是均匀的且填充有纤维素材料而没有宏观孔洞。因此，本领域技术人员可以清楚地将其与借助粘胶方法制造的纤维素纤维(参见图5中的附图标记204)和来自棉花植物的纤维素纤维(参见图6中的附图标记206)区分开来。

图5以横截面示出了借助粘胶方法制造的纤维素纤维204。纤维素纤维204呈云状且沿其外周具有多个弧形结构208。

图6以横截面示出了来自棉花植物的天然纤维素纤维206。纤维素纤维206呈肾形，并在内部的无材料腔210为完全封闭的空腔。

基于根据图4至图6的纤维的显著的几何或结构上的差异，使得本领域技术人员能够例如在显微镜下明确地获知纤维素纤维是否借助莱赛尔法、借助粘胶法形成，或者在棉花植物中天然形成。

此外，需要指出的是，“包括”不排除包含任何其他的元件或步骤，并且“一个”并不排除多个。还应当指出，已经参考上述示例性实施例之一描述的特征或步骤也可以与上述其他示例性实施例的其他特征或步骤结合使用。权利要求中的参考符号不应被视为限制。

Claims (15)

1.一种连续提供经制备的含纤维素的原材料(110)的方法，尤其是用于制造纤维素成型体(102)的原材料(110)的方法，其中，所述方法包括：

将具有预定成分的含纤维素的原材料(101)输送(10)至反应器设备(105)；

在所述反应器设备(105)中连续制备(20)所述含纤维素的原材料(101)，以便获得所述经制备的含纤维素的原材料(110)；以及

从所述反应器设备(105)排出(30)所述经制备的含纤维素的原材料(110)。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述含纤维素的原材料(101)包括来自服装制造的残余物和/或旧衣服。

3.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括：

调整(2)所述预定成分，其中，所述调整(2)具有：

选择性富集(4)至少一种组成成分，和/或者

选择性消耗(6)至少一种组成成分。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述连续制备(20)还包括：

执行连续的蒸煮流程，尤其是在使用碱性蒸煮溶液、更尤其是含有氢氧化钠的蒸煮溶液的情况下。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其中，所述预定成分包括纤维素纤维，并且其中，所述纤维素纤维的预定成分包括2.5％或更小的、尤其是1％或更小的、更尤其是0.5％或更小的波动幅度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其中，所述预定成分包括合成纤维，尤其是聚酯纤维，并且

其中，所述合成纤维的、尤其是聚酯纤维的预定成分包括2.5％或更小的、尤其是1％或更小的、更尤其是0.5％或更小的波动幅度。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其中，所述预定成分包括另外的合成纤维，并且

其中，所述另外的合成纤维的预定成分包括0.5％或更小的、尤其是0.1％或更小的、更尤其是0.05％或更小的波动幅度；

尤其是其中，所述另外的合成纤维包括选自由以下各项构成的组中的至少一种：聚酰胺、聚丙烯酸和弹性纤维。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其中，所述预定成分包括60％或更多的、尤其是80％或更多的、更尤其是92.5％或更多的纤维素纤维，和/或者

其中，所述预定成分包括30％或更少的、尤其是16％或更少的、更尤其是5％或更少的合成纤维，尤其是聚酯纤维。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其中，所述预定成分包括以下特征中的至少一项：

其中，所述预定成分包括4％或更少的、尤其是1％或更少的、更尤其是0.5％或更少的聚酰胺；

其中，所述预定成分包括1％或更少的、尤其是0.5％或更少的、更尤其是0.1％或更少的聚丙烯酸；

其中，所述预定成分包括5％或更少的、尤其是2.5％或更少的、更尤其是1％或更少的弹性纤维。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其中，所述反应器设备(105)包括连续的蒸煮器，尤其是Pandia蒸煮器。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：

在连续排出(30)之后执行连续的下游流程(40)，尤其是漂白流程。

12.一种用于制造尤其是再生的纤维素成型体(102)的方法，所述方法具有：

提供(50)根据前述权利要求中任一项所述的经制备的含纤维素的原材料(110)；并且

由所述经制备的含纤维素的原材料(110)形成(80)纤维素成型体(102)。

13.根据权利要求12所述的方法，

其中，由所述经制备的原材料(110)形成(80)纤维素成型体(101)包括由以下各项构成的组中的一种：莱赛尔方法、粘胶方法，尤其是黄原酸盐方法、氨基甲酸酯方法或冷碱方法，造纸方法。

14.根据权利要求12或13所述的方法，

其中，所述尤其是再生的纤维素成型体(102)从由以下各项构成的组中选出：长丝、纤维、薄膜、海绵、微球、珠粒或纸浆。

15.一种将连续的蒸煮单元(105)用于连续制备具有预定成分的含纤维素的原材料(101)的、尤其是旧纺织物的应用。

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