DE10127189C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Celluloseformkörpern unter Einsatz eines elektrischen Feldes - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Celluloseformkörpern aus Cellulosecarbamat-Spinnlösungen unter Einsatz eines elektrischen Felds sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Celluloseformkör­ pern aus Cellulosecarbamat-Spinnlösungen unter Einsatz einer elektrischen Gleich­ spannung sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Verfahren zur Herstellung von Celluloseformkörpern, insbesondere Cellulosefasern oder -filamenten aus Cellulosecarbamat-Spinnlösungen sind in der Technik bekannt. In diesen Verfahren werden üblicherweise Spinnlösungen aus Cellulosecarbamat in wäß­ riger NaOH in Salze enthaltenden Fällbädern verfestigt. Insbesondere im großtechni­ schen Bereich wird darüberhinaus darauf geachtet, dass die Temperatur des Fällbades im Bereich von -5 bis +8°C liegt.

Diese Verfahren haben den Nachteil, dass zum einen eine aufwendige und teure Sal­ zentfernung mit den gebrauchten Fällbädern durchgeführt werden muß. Das erhaltene Salz kann weiterhin oft nur kostspielig deponiert aber nicht wiederverwendet werden. Zum anderen erfordert die Regelung der Temperatur für das Fällbad und häufig auch für die Spinnlösung einen hohen apparativen Aufwand, der mit einem intensiven Ener­ gieverbrauch verbunden ist. So müssen alle Lösungen gekühlt werden, was eine Erhö­ hung der Viskosität der Lösungen zur Folge hat. Dies erfordert wiederum den Einsatz stärkerer Pumpen, die zu einer erhöhten Erzeugung von Reibungswärme führen - was einen erhöhten Kühlaufwand mit sich bringt.

Daher sind die bekannten Verfahren zur Herstellung von Celluloseformkörpern aus Cellulosecarbamat-Spinnlösungen aufgrund ihres hohen Energieaufwands für die Küh­ lung und die zu entsorgenden Salzfrachten nachteilig.

Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Celluloseformkörpern aus Cellulosecarbamet-Spinnlösungen zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile des Standes der Technik überwindet.

Diese Aufgabe wurde durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfügung, wie in Anspruch 11 beschrieben.

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

In den Zeichnungen sind Ausgestaltungen bevorzugter Ausführungsformen des Fällbades und der darin eingesetzten Rinne gezeigt.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines für die Durchführung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens geeignetes Fällbads. Dabei benennt 1 eine vorzugsweise elektrisch leitfähig ausgestaltete Rinne, die in 4 Zonen unterteilt ist, 2 einen An­ schluß an den negativen Pol einer Spannungsquelle, 3 eine Umlenk- oder Wickel­ rolle, die mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden ist, 4 eine Spinndüse, verbunden mit dem Pluspol der Spannungsquelle, 5 eine Fällbadwanne, 6 einen Rinnenüberlauf, 7 einen Ablauf, 8 eine Wasserzuführung, TC eine Temperaturüber­ wachungseinheit und LC eine Niveaumessungseinheit.

Fig. 2 zeigt Querschnitte und Seitenansichten von bevorzugten Ausgestaltungen der im Fällbad eingesetzten Rinne 1. Dabei zeigt Fig. 2a) eine Rinne 1 mit rundem Ein­ lauf und Fig. 2b) eine Rinne 1 mit rechteckigem Einlauf. Beide Rinnen sind mit einer trichterförmig ausgestalteten Erweiterung versehen.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben.

Das zu verwendende Cellulosecarbamat kann nach üblichen Verfahren hergestellt werden. Ein bevorzugtes Verfahren ist in der US-A-5,831,076 beschrieben.

Die zu verwendenden Cellulosecarbamat-Spinnlösungen können in üblicher Weise hergestellt werden. Bevorzugt sind Spinnlösungen in wäßrigem NaOH mit Cellulose­ konzentrationen von 0,5 bis 15, bevorzugt 1 bis 10 Massen-%. Die NaOH Konzen­ tration beträgt üblicherweise 2 bis 20, bevorzugt 5 bis 15 Massen-%. Insbesondere bevorzugt sind Lösungen, die sich durch rückstandfreies Lösen von Cellulosecar­ bamat im Temperaturbereich von -5 bis 10°C herstellen lassen.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzenden Geräte zum Verspinnen von Spinnlösungen sind dem Fachmann bekannt.

Erfindungsgemäß erfolgt die Herstellung der Celluloseformkörper durch Einbringen der Spinnlösung in ein Fällbad, in einem elektrischen Feld, wobei vorzugsweise eine elektrische Gleichspannung an das Fällbad angelegt wird. Die Temperatur der Spinnlösung ist nicht kritisch, vorzugsweise beträgt sie jedoch 5 bis 30°C.

Die Gleichspannung oder gleichgerichtete Wechselspannung kann konstant, recht­ eckig, sinusförmig, teilweise sinusförmig oder dreieckig pulsierend sein. Sie weist üblicherweise einen Spannungswert von 0,1 bis 100 Volt, bevorzugt 0,5 bis 50 Volt und insbesondere bevorzugt von 1 bis 30 Volt auf. Ihre Frequenz kann zwischen 1 Hz und 1 MHz liegen.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Fällbad kann ein übliches sein. Bevorzugt sind jedoch verdünnte wäßrige Lösungen von NaOH oder reines Wasser, gegebenenfalls versetzt mit üblichen Fällbadzusätzen. Die Konzentration der wäßrigen Lösungen von NaOH für das Fällbad sind bevorzugt unter 5 Massen-%, stärker bevorzugt 0,01 bis 1 Massen-%.

Das eingesetzte Fällbad kann irgendeine Temperatur aufweisen, die beim Fällen von Cellulosecarbamatlösungen üblich ist. Bevorzugt weist das Fällbad jedoch eine Temperatur von 20 bis 95°C, insbesondere bevorzugt von 30 bis 90°C auf. Als be­ sonders vorteilhaft hat sich der Temperaturbereich von 40 bis 60°C erwiesen.

Nach der Behandlung im Fällbad kann der erzeugte Celluloseformkörper üblichen Nachbehandlungen unterworfen werden.

Ein besonders bevorzugtes Verfahren wird nun unter Verweis auf die Fig. 1 be­ schrieben.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der erzeugte Celluloseformkör­ per berührungsfrei durch eine in der Fällbadwanne 5 vorgesehene Rinne 1 geführt wird. Diese Rinne 1 kann halbrund, oval oder eckig ausgestaltet sein. Bevorzugt weist die Rinne einen trichterförmig erweiterten Einlauf auf (gezeigt in Fig. 2), der insbesondere exponentiell ausgeformt ist, ähnlich wie bei einer Trompete.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Rinne 1 kann aus irgendeinem geeigneten Material sein, das durch die Bedingungen im Fällbad nicht angegriffen wird. Vorzugsweise umfasst das Material für die Rinne ein elektrisch leitfähiges Ma­ terial, so dass die Rinne mit der Spannungsquelle, bevorzugt dem negativen Pol, verbunden werden kann.

Bevorzugte elektrisch leitfähige Materialien für die Rinne sind alle gegen Alkali und Säuren korrosionsfesten Materialien, insbesondere Stähle, wobei die sogenannten V2A und V4A Stähle am meisten bevorzugt sind.

Bevorzugt ist die Rinne so ausgestaltet, dass mehrere elektrisch voneinander iso­ lierte Zonen vorliegen. Die elektrische Isolierung der einzelnen Zonen voneinander kann in üblicher Weise geschehen, beispielsweise durch Verbindungsstücke aus elektrisch isolierendem Kunststoff. Eine geeignete Anzahl von elektrisch voneinan­ der isolierten Zonen sind 2 bis 15, insbesondere 4 bis 8. Bevorzugt wird jede der einzelnen elektrisch voneinander isolierten Zonen an den negativen Pol der Span­ nungsquelle angeschlossen.

Insgesamt weist die Rinne 1 bevorzugt eine Länge von 0,3 bis 5 m auf, insbesonde­ re bevorzugt von 1,5 bis 2,5 m. Diese Rinne ist zwischen 5 und 50 mm breit, bevor­ zugt zwischen 10 und 25 mm.

Bevorzugt durchläuft der aus der Spinndüse austretende Cellulosecarbamatstrahl zunächst eine kleine Strecke des Fällbads ohne durch die Rinne 1 geführt zu wer­ den. Bevorzugt beträgt diese Strecke von 5 mm bis 25 cm, am meisten von 10 bis 30 mm.

Die Länge des Fällbades kann in geeigneter Weise, in Abhängigkeit von den zu er­ zielenden Eigenschaften der Celluloseformkörper gewählt werden. Bevorzugt ist je­ doch, das die Celluloseformkörper eine Länge des Fällbads von 0,3 bis 5 m, insbe­ sondere von 1,5 bis 2,5 m durchlaufen.

Vorzugsweise wird im erfindungsgemäßen Verfahren das Cellulosecarbamat direkt in das Fällbad eingeführt, ohne dass zunächst Luft mit dem Cellulosecarbamat in Berührung kommt. Dazu taucht die Spinn- oder Formdüse 4 vorzugsweise in das Fällbad ein. Die Spinn- oder Formdüse ist vorteilhaft mit dem Pluspol der Span­ nungsquelle verbunden. In Abhängigkeit von den zu erzeugenden Celluloseformkör­ pern wird die Spinn- oder Formdüse in üblicher Weise ausgestaltet. Bevorzugt ist sie so ausgestaltet, dass sie die Herstellung von Fasern, Filamenten, Schläuchen oder Folien und Filmen erlaubt.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren aus der Spinn- oder Formdüse austretenden Celluloseformkörper werden vorzugsweise nach dem Durchlaufen des Fällbades sowie optionaler Nachbehandlungsbäder um eine Umlenkrolle oder -walze 3 geführt und aufgewickelt oder direkt aufgewickelt. Die Umlenkrolle oder -walze 3 ist bevor­ zugt aus einem elektrisch leitfähigen Material und mit dem Pluspol der Spannungs­ quelle verbunden. Geeignete Materialien sind oben im Zusammenhang mit der Rin­ ne 1 beschrieben.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Fällbad weist üblicherweise einen Zulauf 8 und einen Ablauf 7 auf. Diese sind bevorzugt im hinteren Teil des Fällbades vorgesehen Durch diese Zu- und Ableitung kann das Fällbad im beim Ausfällen abgeführt und ersetzt werden, je nach Verfahrensführung.

Werden die Cellulosecarbamatformkörper durch eine im Fällbad vorgesehene Rinne 1 geführt, so ist die Rinne 1 vorzugsweise so eingebracht, dass sie mit dem hinteren Ende des Fällbads, d. h. der Fällbadwanne 5 abschließt. Insbesondere bevorzugt ist dieses Ende der Rinne 1 bzw. der Fällbadwanne 5 mit einem Rinnenüberlauf 6 ver­ sehen. Der Rinnenüberlauf 6 ermöglicht die Abführung der sich in der Rinne befind­ lichen Fällbadflüssigkeit getrennt von der restlichen Fällbadflüssigkeit. Der Rinnen­ überlauf kann beispielsweise in Form einer Absenkung des Fällbadwannenrands ausgestaltet sein.

Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt während die Tempe­ ratur und der Füllstand des Fällbades durch entsprechende Einheiten TC und LC überwacht werden. So kann eine Regelung auf eine konstante gewünschte Tempe­ ratur bzw. einen gewünschten Füllstand sichergestellt werden. Die dafür notwendi­ gen Vorrichtungen sind dem Fachmann bekannt. Selbstverständlich kann auch da­ mit ein Temperaturprofil bzw. eine Füllstandveränderung kontrolliert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt überraschenderweise die Herstellung von Celluloseformkörpern aus Cellulosecarbamat wobei die Salzfracht des Fällbades drastisch verringert werden kann, da Wasser oder verdünnte wäßrige Lösungen von NaOH als Fällbad eingesetzt werden können. Somit entfällt eine aufwendige Aufrei­ nigung und Entsorgung der salzbeladenen Fällbadflüssigkeiten. Weiterhin ist keine aufwendige Kühlung des Fällbades notwendig, was den Energieverbrauch des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens verringert. Gleichzeitig muß dabei keine Verschlechte­ rung der hergestellten Celluloseformkörper in Kauf genommen werden. Der Restge­ halt an NaOH in den ausgefällten Formkörpern ist im erfindungsgemäßen Verfahren sogar eher niedriger, was zusätzliche Auswaschstufen einspart.

Das Vorsehen der Rinne 1 im Fällbad, insbesondere in Verbindung mit dem Rinnen­ überlauf 6 verringert noch einmal die Menge an zu entsorgender Fällbadflüssigkeit. Da der Großteil des aus dem ausgefällten Celluloseformkörper austretenden NaOH im Fällbad in der Rinne 1 vorliegt, kann diese Flüssigkeit getrennt aufgesammelt und entsorgt werden, was das Volumen der zu entsorgenden Fällbadflüssigkeit noch einmal stark reduziert. Durch die vorzugsweise an der Rinne anzulegende Span­ nung wird ein Potentialgefälle erzeugt, was zu einer beschleunigten Entfernung des NaOH aus dem extrudierten Cellulosecarbamat führt, verglichen mit einer nur diffu­ sions- bzw. konzentrationsbedingten Entfernung. Damit kann noch einmal die Men­ ge an zu entsorgender Fällbadflüssigkeit verringert werden, ggf. sogar die zu durch­ laufende Länge des Fällbads verkürzt werden.

Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung detailliert beschrieben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die Durchführung des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens. Insbesondere erlaubt die Vorrichtung die Erzeugung von Cellulo­ sefasern, -filamenten, -schläuchem, -filmen und -folien.

Die Vorrichtung umfasst übliche Spinnvorrichtungen, zusätzlich ausgerüstet mit ei­ ner Spannungsquelle zum Anlegen einer Gleichspannung an das Fällbad.

Eine besonders bevorzugte Vorrichtung wird nun unter Verweis auf die Fig. 1 be­ schrieben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Spinn- oder Formdüse 4, durch die das Cellulosecarbamat in das Fällbad 5, vorgesehen in einer üblicherweise rechtec­ kig ausgestalteten Fällbadwanne eingeführt wird. Vorzugsweise taucht die Spinn- oder Formdüse (4) in das Fällbad ein. Die Spinn- oder Formdüse ist vorteilhaft mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden. In Abhängigkeit von den zu erzeu­ genden Celluloseformkörpern wird die Spinn- oder Formdüse in üblicher Weise aus­ gestaltet. Bevorzugt ist sie so ausgestaltet, dass sie die Herstellung von Fasern, Fi­ lamenten, Schläuchen oder Folien und Filmen erlaubt.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn in der Fällbadwanne 5 eine Rinne 1 vorgesehen ist, durch die der aus der Spinn- oder Formdüse 4 eingeführte Celluloseformkörper berührungsfrei geführt wird. Diese Rinne 1 kann halbrund, oval oder eckig ausgestaltet sein. Bevorzugt weist die Rinne einen trichterförmig erwei­ terten Einlauf am der Spinn- oder Formdüse 4 zugewandten Ende auf (gezeigt in Fig. 2), der insbesondere exponentiell ausgeformt ist, ähnlich wie bei einer Trompete.

Die Rinne 1 kann aus irgendeinem geeigneten Material sein, das durch die Bedin­ gungen im Fällbad nicht angegriffen wird. Vorzugsweise umfasst das Material für die Rinne 1 ein elektrisch leitfähiges Material, so dass die Rinne 1 mit der Spannungs­ quelle, bevorzugt dem negativen Pol verbunden werden kann.

Bevorzugte elektrisch leitfähige Materialien für die Rinne 1 sind die vorne schon be­ schriebenen Materialen, insbesondere hochlegierte Stähle.

Bevorzugt ist die Rinne 1 so ausgestaltet, dass mehrere elektrisch voneinander iso­ lierte Zonen vorliegen. Die elektrische Isolierung der einzelnen Zonen voneinander kann in üblicher Weise geschehen, beispielsweise durch Verbindungsstücke aus elektrisch isolierendem Kunststoff. Eine geeignete Anzahl von elektrisch voneinan­ der isolierten Zonen sind 2 bis 15, insbesondere 4 bis 8. Bevorzugt wird jede der einzelnen elektrisch voneinander isolierten Zonen an den negativen Pol der Span­ nungsquelle angeschlossen.

Bevorzugt ist die Rinne 1 in einigem Abstand von der Spinn- oder Formdüse 4 vor­ gesehen, insbesondere bevorzugt in einem Abstand von 5 mm bis 25 cm, am mei­ sten bevorzugt in einem Abstand von 10 bis 30 mm.

Insgesamt weist die Rinne 1 bevorzugt eine Länge von 0,3 bis 5, auf, insbesondere bevorzugt von 1,5 bis 2,5 m. Die Breite wird wie vorne angegeben ausgewählt.

Die Länge des Fällbades bzw. der Fällbadwanne 5 kann in geeigneter Weise, in Ab­ hängigkeit von den zu erzielenden Eigenschaften der Celluloseformkörper gewählt werden. Bevorzugt ist jedoch eine Länge von 0,3 bis 5 m, insbesondere von 1,5 bis 2,5 m.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist vorzugsweise eine Umlenkrolle oder -wal­ ze 3 auf. Diese Umlenkrolle oder -walze ist üblicherweise ausserhalb der Fällbad­ wanne vorgesehen, in Spinnrichtung. Die Umlenkrolle oder -walze 3 nimmt die aus dem Fällbad austretenden Celluloseformkörper auf und führt sie zu einer nicht ge­ zeigten Aufwickelvorrichtung. Die Umlenkrolle oder -walze 3 ist bevorzugt aus ei­ nem elektrisch leitfähigen Material und mit dem Pluspol der Spannungsquelle ver­ bunden. Geeignete Materialien sind oben im Zusammenhang mit der Rinne 1 be­ schrieben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist am Fällbad üblicherweise einen Zulauf 8 und einen Ablauf 7 auf. Diese sind bevorzugt im hinteren Teil des Fällbades vorge­ sehen. Durch diese Zu- und Ableitung kann das Fällbad beim Ausfällen abgeführt und ersetzt werden, je nach Verfahrensführung.

Ist eine Rinne 1 im Fällbad vorgesehen, so ist diese vorzugsweise so eingebracht, dass sie mit dem hinteren Ende des Fällbads, d. h. der Fällbadwanne 5 abschließt. Insbesondere bevorzugt ist dieses Ende der Rinne 1 bzw. der Fällbadwanne 5 mit einem Rinnenüberlauf 6 versehen. Der Rinnenüberlauf 6 ermöglicht die Abführung der sich in der Rinne befindlichen Fällbadflüssigkeit getrennt von der restlichen Fäll­ badflüssigkeit. Der Rinnenüberlauf kann beispielsweise in Form einer Absenkung des Fällbadwannenrands ausgestaltet sein.

Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung Einheiten zur Kontrolle der Temperatur und des Füllstands des Fällbades auf, bezeichnet als Einheiten TC und LC. So kann eine Regelung auf eine konstante gewünschte Temperatur bzw. einen gewünschten Füllstand sichergestellt werden. Die dafür notwendigen Vorrichtungen sind dem Fachmann bekannt. Selbstverständlich kann auch damit ein Temperatur­ profil bzw. eine Füllstandveränderung kontrolliert werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt überraschenderweise die Herstellung von Celluloseformkörpern aus Cellulosecarbamat wobei die Salzfracht des Fällbades drastisch verringert werden kann, da Wasser oder verdünnte wäßrige Lösungen von NaOH als Fällbad eingesetzt werden können. Somit entfällt eine aufwendige Aufrei­ nigung und Entsorgung der salzbeladenen Fällbadflüssigkeiten. Weiterhin ist keine aufwendige Kühlung des Fällbades notwendig, was den Energieverbrauch beim Ein­ satz der erfindungsgemäßen Vorrichtung verringert. Gleichzeitig muß dabei keine Verschlechterung der hergestellten Celluloseformkörper in Kauf genommen werden. Der Restgehalt an NaOH in den ausgefällten Formkörpern ist beim erfindungsge­ mäßen Einsatz der Vorrichtung sogar eher niedriger, was zusätzliche Aus­ waschstufen einspart.

Das Vorsehen der Rinne 1 im Fällbad, insbesondere in Verbindung mit dem Rinnen­ überlauf 6 verringert noch einmal die Menge an zu entsorgender Fällbadflüssigkeit. Da der Großteil des aus dem ausgefällten Celluloseformkörper austretenden NaOH im Fällbad in der Rinne 1 vorliegt, kann diese Flüssigkeit getrennt aufgesammelt und entsorgt werden, was das Volumen der zu entsorgenden Fällbadflüssigkeit noch einmal stark reduziert.

Die folgenden Beispiele illustrieren die Erfindung zusätzlich.

Herstellung von Cellulosecarbamat

2 kg Celluloseplatten wurden in einer Tauchpresse in 18%-iger Natronlauge über 2 Stunden bei 40°C gequollen und aktiviert. Anschließend wurde in einer Presse die Alkalicellulose von überschüssiger Lauge durch ein Verdichten auf ein Verhältnis von 2 : 1 befreit und in einem Blaschke Zerfaserer in kleine Stücke gerissen. Die floc­ kige Alkalicellulose kam zur Reifung und Einstellung eines DP wertes von 320 über mehrere Stunden in ein bei 40°C betriebenes Drehrohr, wurde dann mit 30 l der er­ sten Alkaliwaschlauge eines vorherigen Versuchs und 30 l Frischwasser gewa­ schen. Nach dem Abpressen der Restlauge wird die aktivierte Cellulosemasse mit Harnstoff im Molverhältnis von 1 : 1 versetzt und 2 Stunden in einem Hakenkneter interkaliert. Diese Masse wird in einen Glasreaktor gefüllt, mit Xylol versetzt und in einem leichten Vakuum in einer azeotropen Destillation von Wasser befreit. Nach Beendigung des Wasserstrippens wird der Unterdruck mit Inertgas gebrochen und die Temperatur bis zum Sieden das Xyxols angehoben. In einer zweistündigen Re­ aktion setzt sich der Harnstoff über die intermediär gebildeten Isocyansäure mit den OH-Gruppen zu Cellulosecarbamaten um. Das Xylol wird abgelassen und das Cel­ lulosecarbamat durch Absaugen auf einer Nutsche vom anhaftenden Xylol befreit. Das restliche, in den Fasern gebundene Xyxlol wird durch eine azeotrope Destillati­ on mit Wasser unter leichtem Vakuum entfernt. Das überschüssige Wasser wird auf einer Saugnutsche und einer Zentrifuge entfernt. Nach Bestimmung des Restwas­ sergehalts und des Stickstoffgehalts wird das Carbamat mit soviel wäßriger NaOH (7 Massen-%) versetzt, dass eine 7,5 Masse-%ige Lösung von Cellulosecarbamat bei 8°C erhalten wird. Diese Lösung wird für die nachfolgenden Versuche in gleich große Teile aufgeteilt.

Vergleichsbeispiel 1

Ein Teil der obigen Lösung wird bei 8°C in einen Spinnapparat gegeben und mit Hilfe einer Spinnpumpe durch eine 35 Loch-Düse (90 µm Lochdurchmesser) ge­ sponnen. Das Fällbad bestand aus einer wäßrigen Lösung von 80 g/l, Natriumsulfat und 140 g/l Schwefelsäure, gehalten bei einer Temperatur von 15°C. Die Länge des Fällbades betrug 2,5 m. Die gebildeten Fasern wurden von einer Wickelrolle aufge­ nommen, im Bereich von 10 m/min bis 120 m/min. in 5 Stufen zu 20 m/min. Die Fa­ sern koagulierten sofort nach dem Austritt aus der Düse und hatten unverstreckt ei­ ne Bruchdehnung von 28% bei einer Bruchfestigkeit von 10 cN/dtex. Der Alkaligehalt der Fasern betrug maximal 1 Massen-%.

Beispiel 1

Die Versuchsdurchführung ist wie in Vergleichsbeispiel 1, wobei das Carbamat bei 20°C gehalten wurde und das Fällbad eine Temperatur von 70°C aufwies und aus Wasser bestand. Es wurde eine Rinne (1) gemäß Fig. 1 in einem Abstand von 25 mm von der Düse eingesetzt. Die Rinne war in drei voneinander isolierte elektrisch leitende Zonen geteilt und am Ende mit einem Überlauf versehen. Die Einzelseg­ mente der Rinne wurden mit dem Minuspol einer Spannungsquelle verbunden, die Verbindung des Pluspoles zur Abzugs- und Wickelwalze erfolgte über einen Schlei­ fer. Es wurde eine konstante Gleichspannung von 3 Volt angelegt. Die Fasern koa­ gulierten kurz nach dem Austreten aus der Düse und hatten unverstreckt eine Bruchdehnung von 22% bei einer Bruchfestigkeit von 12 cN/dtex. Diese Werte sind vergleichbar denen des Vergleichsbeispiel 1. Der Alkaligehalt der Fasern lag zwi­ schen 0,5 und 2 Massen-%.

Beispiel 2

Durchführung wie in Beispiel 1, wobei zusätzlich die Spinndüse mit dem Pluspol verbunden wurde. Die angelegte gleichgerichtete Wechselspannung pulsierte si­ nusförmig mit 3 kHz. Die Strombelastung war um 10% niedriger. Die Fasereigen­ schaften waren wie in Beispiel 2.

Beispiel 3

Durchführung wie in Beispiel 2, wobei keine Fasern sondern ein Schlauch durch eine Ringdüse (mit innenliegender Wassereinspeisung) gesponnen wurde. Es konnte ein lochfreier 20 µm starker Filmschlauch erzeugt werden.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung von Celluloseformkörpern, umfassend:
Herstellen einer Cellulosecarbamatlösung und
Ausfällen der Cellulosecarbamatlösung in einem Fällbad in einem elektrischen Feld.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das elektrische Feld durch eine an das Fällbad angelegte Gleichspannung erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Gleichspannung eine rechteckig, sinusförmig, teilweise sinusförmig oder dreieckig pulsierende Gleich­ spannung ist.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Fällbad eine verdünnte wäßrige Lösung von NaOH oder Wasser ist.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Fällbad eine Temperatur von 30 bis 90°C aufweist.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erzeugten Formkörper durch eine im Fällbad vorgesehene Rinne (1) geführt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Rinne (1) mit dem Minuspol einer angelegten elektrischen Spannung verbunden ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Rinne (1) in mehrere elektrisch voneinander isolierte hintereinander liegende Zonen unterteilt ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die einzelnen Zonen der Rinne jeweils mit dem Minuspol einer angelegten Spannung verbunden sind.

10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die angelegte Gleichspannung von 1 bis 30 Volt beträgt.

11. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend:
eine Spinnvorrichtung, wobei das Fällbad der Spinnvorrichtung mit einer Quelle zum Erzeugen eines elektrischen Felds im Fällbad ausgerüstet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Quelle eine Gleichspannungsquelle ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei im Fällbad eine Rinne (1) vorge­ sehen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Rinne (1) aus einem elektrisch leitfähi­ gen Material besteht.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Rinne (1) mehrere, elektrisch voneinander isolierte Zonen umfasst.