DE102012006501A1 - Lignocellulosic dope, lignocellulosic regenerated fiber and process for their preparation - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lignocellulose-Spinnlösung, Regeneratfasern aus Lignocellulose und ein Verfahren zu deren Herstellung. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann erstmals Lignocellulose ohne vorheriges chemisches Trennverfahren zur Abtrennung der Cellulose-Begleitstoffe wie Lignin und Hemicellulose bzw. ohne thermomechanische Vorbehandlung des Rohstoffs zu Fasern verarbeitet werden. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung speziell angepasster ionischer Flüssigkeiten vom Imidazol-Typ als Lösungsmittel für Lignocellulose verschiedener Provenienz. Aus den daraus hergestellten nahezu homogenen Spinnlösungen lassen sich mit kommerziellen Spinnapparaturen stabile Filamente mit vergleichbaren mechanischen Parametern, wie bei kommerziellen Cellulose-Spinnverfahren erhältlich, herstellen. Weder aufwändige Cellulosegewinnung, noch thermische oder/und chemische Vorbehandlung des Holzrohstoffes sind hierbei erforderlich.The invention relates to a lignocellulose spinning solution, regenerated fibers of lignocellulose and a process for their preparation. By the method according to the invention lignocellulose can be processed for the first time without prior chemical separation process to separate the cellulose impurities such as lignin and hemicellulose or without thermomechanical pretreatment of the raw material to fibers. The present invention is the use of specially adapted ionic liquids of the imidazole type as a solvent for lignocellulose of various origins. From the almost homogeneous spinning solutions prepared therefrom, it is possible with commercial spinning apparatus to produce stable filaments with comparable mechanical parameters as obtainable in commercial cellulose spinning processes. Neither laborious cellulose extraction, nor thermal and / or chemical pretreatment of the wood raw material are required here.
Description
Die Erfindung betrifft eine Lignocellulose-Spinnlösung, Regeneratfasern aus Lignocellulose und ein Verfahren zu deren Herstellung. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann erstmals Lignocellulose ohne vorheriges chemisches Trennverfahren zur Abtrennung der Cellulose-Begleitstoffe wie Lignin und Hemicellulose bzw. ohne thermomechanische Vorbehandlung des Rohstoffs zu Fasern verarbeitet werden. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung speziell angepasster ionischer Flüssigkeiten vom Imidazol-Typ als Lösungsmittel für Lignocellulose verschiedener Provenienz. Aus den daraus hergestellten nahezu homogenen Spinnlösungen lassen sich mit kommerziellen Spinnapparaturen stabile Filamente mit vergleichbaren mechanischen Parametern, wie bei kommerziellen Cellulose-Spinnverfahren erhältlich, herstellen. Weder aufwändige Cellulosegewinnung, noch thermische oder/und chemische Vorbehandlung des Holzrohstoffes sind hierbei erforderlich.The invention relates to a lignocellulose spinning solution, regenerated fibers of lignocellulose and a process for their preparation. By the method according to the invention lignocellulose can be processed for the first time without prior chemical separation process to separate the cellulose impurities such as lignin and hemicellulose or without thermomechanical pretreatment of the raw material to fibers. The present invention is the use of specially adapted ionic liquids of the imidazole type as a solvent for lignocellulose of various origins. From the almost homogeneous spinning solutions prepared therefrom, it is possible with commercial spinning apparatus to produce stable filaments with comparable mechanical parameters as obtainable in commercial cellulose spinning processes. Neither laborious cellulose extraction, nor thermal and / or chemical pretreatment of the wood raw material are required here.
Weltweit wächst die Nachfrage nach Produkten und Materialien, die möglichst einfach und kostengünstig aus nachwachsenden Rohstoffen herstellbar sein sollen. Insbesondere Holz steht hier im Fokus, da es sich nicht nur um den mengenmäßig am stärksten genutzten Biorohstoff, sondern auch um ein sehr komplexes natürliches Material mit vielfaltigem Applikationsspektrum handelt.There is a growing global demand for products and materials that should be as easy and cost-effective to produce from renewable raw materials. In particular, wood is the focus here, as it is not only the most heavily used biological raw material in terms of volume, but also a very complex natural material with a wide range of applications.
Die über alle verfügbaren Holzrohstoffe gleiche, jedoch variable, Zusammensetzung der Hauptinhaltsstoffe Cellulose, Hemicellulose und Lignin hat zu verschiedenen Ansätzen der Verarbeitung geführt, deren wichtigste immer noch die Cellulose-Separation (
Angesichts knapper werdender Ressourcen und der Entwicklung geeigneter Trennverfahren gelingt es zunehmend, auch Hemicellulosen und Lignin einer stofflichen Verwertung zuzuführen (
Seit den 90er Jahren des 20. Jahrhunderts werden organische Salze mit Schmelzpunkten zumeist unter 100°C, sogenannte ionische Flüssigkeiten (IL), intensiv als Solvens untersucht (
So werden die bislang besten Ergebnisse für derartige Lösungen fast ausschließlich mit Chlorid-basierten IL wie 1-Butyl-3-methyl-imidazoliumchlorid (BMIMCI) oder 1-Allyl-3-methylimidazoliumchlorid (AMIMCI) erzielt (
Weiterhin werden gute Lösungen entweder durch aufwändige Vorbehandlungen der Rohstoffe (Mikrowelle, Ultraschall) (
Genannte Verweise haben lediglich einen Fokus auf die Solubilisierung von Holz mit dem Ziel alternative Verfahren zur Separation der Lignocellulosebestandteile (d. h. im Wesentlichen Cellulose, Hemicellulose und Lignin) aufzuzeigen. Andere haben das Ziel die Bestandteile von Lignocellulose zu depolymerisieren um monomere Verbindungen zu erhalten (
Eine Materialentwicklung zu gerakelten Filmen wird in
Die alkalische Extraktion führt zu einer teilweisen Separation der Lignocellulosebestandteile. Die in
Zusammenfassend werden im Stand der Technik keine ionischen Flüssigkeiten offenbart, welche die Lösung von Lignocellulose in hoher Konzentration und bei niedriger Temperatur und niedriger Lösungszeit ermöglichen. Durch die relativ hohen Temperaturen und Lösezeiten, welche sich aus den im Stand der Technik verwendeten IL ergeben, beginnt die Lignocellulose sich während der Lösung chemisch zu verändern (z. B. Depolymerisation der polymeren Bestandteile). Dies wirkt sich negativ auf die Eigenschaften der Produkte der Spinnlösung aus (z. B. Reißfestigkeit von Fasern). Ferner sind lange Lösungszeiten und niedrige Konzentrationen an Lignocellulose in der Spinnlösung nicht wirtschaftlich.In summary, no ionic liquids are disclosed in the prior art which enable the solution of lignocellulose in high concentration and at low temperature and low dissolution time. Due to the relatively high temperatures and dissolution times resulting from the IL used in the prior art, the lignocellulose begins to chemically change during solution (eg, depolymerization of the polymeric constituents). This has a negative effect on the properties of the products of the spinning solution (eg tensile strength of fibers). Furthermore, long dissolution times and low levels of lignocellulose in the dope solution are not economical.
Die Probleme aus dem Stand der Technik werden gelöst durch die Lignocellulose-Spinnlösung gemäß Anspruch 1, die Regeneratfaser gemäß Anspruch 23 und die Verwendung der Regeneratfaser gemäß Anspruch 26.The problems of the prior art are solved by the lignocellulosic spinning solution according to claim 1, the regenerated fiber according to claim 23 and the use of the regenerated fiber according to claim 26.
Erfindungsgemäß wird eine Lignocellulose-Spinnlösung bereitgestellt, welche eine Lösung von Lignocellulose in mindestens einer ionischen Flüssigkeit enthält, wobei die mindestens eine ionische Flüssigkeit aus einem 1-Alkyl-3-methyl-imidazolium-Kation und einem im Wesentlichen hydrophoben Carboxylat-Anion besteht und die Spinnlösung dadurch gekennzeichnet ist, dass Lignocellulose in einer Konzentration von mindestens 10 Gew.-% enthalten ist und die Spinnlösung eine Nullscherviskosität, gemessen bei 80°C, von ≤ 30000 Pas aufweist.According to the invention, a lignocellulosic spinning solution is provided which contains a solution of lignocellulose in at least one ionic liquid, wherein the at least one ionic liquid consists of a 1-alkyl-3-methylimidazolium cation and a substantially hydrophobic carboxylate anion and the Dyestuff solution characterized in that lignocellulose is present in a concentration of at least 10 wt .-% and the spinning solution has a zero shear viscosity, measured at 80 ° C, of ≤ 30000 Pas.
Die erfindungsgemäße Spinnlösung ist in folgenden Punkten vorteilhaft gegenüber dem Stand der Technik:
- – Die Spinnlösung enthält Lignocellulose in einer Konzentration von mindestens 10 Gew.-% in gelöster Form;
- – Die Spinnlösung enthält Lignocellulose mit einem geringen Grad an depolymerisierten polymeren Bestandteilen und weist folglich ausgezeichnete Spinneigenschaften auf;
- – Die Spinnlösung kann zu Filamenten mit hohem Anteil an Lignin (5 bis 30 Gew.-%) sowie Hemicellulosen (5 bis 30 Gew.-%) verformt werden;
- – Es liegen keine korrosiven (z. B. Cl–-haltigen) IL in der Spinnlösung vor;
- – Die Spinnlösung ist ohne Einschränkung im technischen Maßstab herstellbar.
- - The spinning solution contains lignocellulose in a concentration of at least 10 wt .-% in dissolved form;
- The spinning solution contains lignocellulose with a low level of depolymerized polymeric constituents and thus has excellent spinning properties;
- - The spinning solution can be formed into filaments with a high content of lignin (5 to 30 wt .-%) and hemicelluloses (5 to 30 wt .-%);
- - There are no corrosive (eg Cl - -containing) ILs in the spinning solution;
- - The spinning solution can be produced without restriction on an industrial scale.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der Lignocellulose um Holzrohstoff d. h. zur Gewinnung der Lignocellulose aus Pflanzen ist kein (chemisches) Aufschlussverfahren vor dem Lösen in der ionischen Flüssigkeit nötig. Die Verwendung von unbehandeltem Holzrohstoff als Lignocellulosequelle hat entscheidende Vorteile:
- – Die Spinnlösung kann durch direktes Lösen von Holzrohstoff ohne vorgeschaltetes Aufschlussverfahren hergestellt werden. Dadurch wird die Herstellung der Spinnlösung sehr ökonomisch, da Zeit und Kosten bei der Herstellung der Spinnlösung reduziert werden;
- – Es können Holzrohstoffe basierend auf allen Pflanzen, bevorzugt Einjahrespflanzen und/oder Bäume, ohne weitere Vorbehandlung wie TMP, Bestrahlung, Einwirkung von Säuren oder Laugen weitestgehend homogen in Lösung gebracht werden. Durch Wegfall der chemischen Vorbehandlung liegen Lignin und Hemicellulosen in der Spinnlösung ohne chemischen Modifikationen vor, wie sie durch klassische Aufschlussverfahren für Holzrohstoffe hervorgerufen werden. Hieraus ergeben sich Vorteile in Bezug auf die der Produkte der Spinnlösung (z. B. höhere Werte für Festigkeit und E-Modul für Regeneratfasern);
- – Durch Verzicht auf Vorbehandlung der Holzrohstoffe, Zusatz von Additiven (wie z. B. DMSO, PEG) und moderate Temperaturen werden gut recyclingfähige Fällbäder nach dem Spinnprozess erhalten. Die Umweltbelastung wird dadurch erheblich reduziert.
- - The spinning solution can be prepared by directly dissolving wood raw material without upstream digestion process. This makes the production of the spinning solution very economical, since time and costs are reduced in the production of the spinning solution;
- - Wood raw materials based on all plants, preferably annual plants and / or trees, can be brought as far as possible homogeneously in solution without further pretreatment such as TMP, irradiation, exposure to acids or alkalis. By eliminating the chemical pretreatment lignin and hemicelluloses are present in the dope without chemical modifications, as they are caused by classical pulping process for wood raw materials. This results in advantages with respect to the products of the spinning solution (eg higher values for strength and modulus of elasticity for regenerated fibers);
- By dispensing with pretreatment of the wood raw materials, addition of additives (such as DMSO, PEG) and moderate temperatures, well-recyclable precipitation baths are obtained after the spinning process. The environmental impact is thereby significantly reduced.
Die Spinnlösung kann eine Nullscherviskosität, gemessen bei 80°C, von 500 Pas bis 3000 Pas, bevorzugt eine Nullscherviskosität von 1000 Pas bis 2500 Pas, aufweisen. Eine Nullscherviskosität in diesem Bereich hat sich als besonders vorteilhaft für die Produktion von Regeneratfasern erwiesen.The spinning solution can have a zero shear viscosity, measured at 80 ° C., of 500 Pas to 3000 Pas, preferably a zero shear viscosity of 1000 Pas to 2500 Pas. A zero shear viscosity in this range has been found to be particularly advantageous for the production of regenerated fibers.
Bevorzugt weist das Carboxylat-Anion mehr C-Atome als Atome der Gruppe 15, 16 und/oder 17 des Periodensystems auf (Beispiele für Gruppe 15: N und P; Beispiele für Gruppe 16: O und S; Beispiele für Gruppe 17: F, Cl, Br und I) bzw. besteht daraus.Preferably, the carboxylate anion has more carbon atoms than atoms of group 15, 16 and / or 17 of the periodic table (examples of group 15: N and P; examples of group 16: O and S. Examples of group 17: F, Cl, Br and I) or consists thereof.
Besonders bevorzugt enthält das Carboxylat-Anion außer mindestens einer Carboxyl-Gruppe (z. B. nur einer Carboxyl-Gruppe) keine weitere hydrophile Gruppe.With particular preference the carboxylate anion contains no further hydrophilic group apart from at least one carboxyl group (eg only one carboxyl group).
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das Carboxylat-Anion mindestens 3 C-Atome, bevorzugt mindestens 4 C-Atome.In a particularly preferred embodiment, the carboxylate anion contains at least 3 C atoms, preferably at least 4 C atoms.
Das Carboxylat-Anion kann ferner dadurch charakterisiert sein, dass es
- a) mindestens eine Doppelbindung aufweist, insbesondere im Fall eines C3, C4 und/oder C5-Carboxylat-Anions;
- b) zumindest bereichsweise verzweigt ist, insbesondere im Fall eines C4-, C5- und/oder C6-Carboxylat-Anions; und/oder
- c) zumindest bereichsweise zyklisiert ist, insbesondere im Fall eines C6- oder C7-Carboxylat-Anions.
- a) has at least one double bond, in particular in the case of a C3, C4 and / or C5 carboxylate anion;
- b) is at least partially branched, in particular in the case of a C4, C5 and / or C6 carboxylate anion; and or
- c) is at least partially cyclized, especially in the case of a C6 or C7 carboxylate anion.
Erfindungsgemäß kann das Carboxylat-Anion 3 bis 18, bevorzugt 3 bis 12, besonders bevorzugt 4 bis 7, Kohlenstoffatome aufweisen oder daraus bestehen.According to the invention, the carboxylate anion may have or consist of 3 to 18, preferably 3 to 12, particularly preferably 4 to 7, carbon atoms.
Besonders bevorzugt ist das Carboxylat-Anion ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 2,2-Dimethyl-propanat-Anion, 2-Butenat-Anion und Cyclohexyl-carboxylat-Anion.The carboxylate anion is particularly preferably selected from the group consisting of 2,2-dimethylpropanate anion, 2-butenate anion and cyclohexylcarboxylate anion.
Es wurde überraschend gefunden, dass eine ionische Flüssigkeit (IL) bestehend aus einem 1-Alkyl-3-methyl-imidazolium-Kation und einem im Wesentlichen hydrophoben Carboxylat-Anion, besonders einem Anion der oben genannten bevorzugten Ausführungsformen, Lignozellulose bzw. sogar Holzrohstoff in gegenüber dem Stand der Technik höheren Konzentration und bei einer vorgegebenen Temperatur in kürzerer Zeit lösen kann. Es wurde weiterhin gefunden, dass im Falle von C3-C7 Carboxylat-Anionen eine Verzweigung, eine Zyklisierung und/oder die Anwesenheit einer Doppelbindung für die Lösung von Lignocellulose (z. B. in Form von Holzrohstoff) vorteilhaft ist (niedrige Lösungstemperatur und Lösungszeit).It has surprisingly been found that an ionic liquid (IL) consisting of a 1-alkyl-3-methylimidazolium cation and a substantially hydrophobic carboxylate anion, especially an anion of the abovementioned preferred embodiments, lignocellulose or even wood pulp in over the prior art higher concentration and at a given temperature in less time can solve. It has furthermore been found that, in the case of C3-C7 carboxylate anions, branching, cyclization and / or the presence of a double bond is advantageous for the solution of lignocellulose (for example in the form of wood raw material) (low solution temperature and solution time) ,
Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Spinnlösung hergestellt, indem die Lignocellulose mit Wasser und/oder einem aliphatischen Alkohol vermengt und in der ionischen Flüssigkeit bei einer Temperatur ≤ 150°C, bevorzugt ≤ 140°C, besonders bevorzugt ≤ 130°C, gelöst wird. Ferner ist bevorzugt, dass die Spinnlösung hergestellt wird, indem die Lignocellulose innerhalb einer Zeit von ≤ 10 h, bevorzugt ≤ 7 h, besonders bevorzugt ≤ 5 h unter zumindest teilweiser Abtrennung des Wassers und/oder aliphatischen Alkohols gelöst wird.The spinning solution according to the invention is preferably prepared by mixing the lignocellulose with water and / or an aliphatic alcohol and dissolving it in the ionic liquid at a temperature ≦ 150 ° C., preferably ≦ 140 ° C., particularly preferably ≦ 130 ° C. It is further preferred that the spinning solution is prepared by dissolving the lignocellulose within a time of ≦ 10 h, preferably ≦ 7 h, particularly preferably ≦ 5 h, with at least partial removal of the water and / or aliphatic alcohol.
Die Herstellung der Lignocellulose-Spinnlösung kann in einem Rühraggregat oder Knetaggregat erfolgen.The preparation of the lignocellulose spinning solution can be carried out in a stirring unit or kneading unit.
Die erfindungsgemäße Spinnlösung enthält bevorzugt
- a) Lignin in einem Anteil von mindestens 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 35 Gew.-%;
- b) Hemicellulose in einem Anteil von mindestens 5 Gew.-%, besonders bevorzugt von 5 bis 35 Gew.-%; und/oder
- c) Cellulose in einem Anteil von mindestens 30 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 70 Gew.-%;
- a) lignin in a proportion of at least 5 wt .-%, particularly preferably 5 to 35 wt .-%;
- b) hemicellulose in an amount of at least 5% by weight, more preferably from 5 to 35% by weight; and or
- c) cellulose in a proportion of at least 30 wt .-%, preferably 30 to 70 wt .-%;
Bevorzugt enthält die Spinnlösung 10 bis 35 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 30 Gew.-%, Lignocellulose.Preferably, the spinning solution contains 10 to 35 wt .-%, preferably 10 to 30 wt .-%, lignocellulose.
In Bezug auf das Kation der ionischen Flüssigkeit kann der Alkyl-Rest an der Position 1 in dem 1-Alkyl-3-alkylimidazolium-Kation ein substituierter oder unsubstituierter C1-C6 Alkyl Rest oder ein Arylrest sein, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Allyl, Benzyl, Imidazolyl, Methoxymetyl, Methoxyethyl und Ethoxyethyl, besonders bevorzugt Ethyl und Butyl.With respect to the cation of the ionic liquid, the alkyl radical at position 1 in the 1-alkyl-3-alkylimidazolium cation may be a substituted or unsubstituted C 1 -C 6 alkyl radical or an aryl radical, preferably selected from the group consisting from methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, allyl, benzyl, imidazolyl, methoxymetyl, methoxyethyl and ethoxyethyl, particularly preferably ethyl and butyl.
Die Spinnlösung kann Lignocellulose mindestens einer Pflanze, bevorzugt mindestens einer Einjahrespflanze oder mindestens eines Baums, besonders bevorzugt mindestens einer Pflanze ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Weizen, Roggen, Mais, Hanf, Flachs, Pappel und/oder Buche enthalten oder daraus bestehen.The spinning solution may contain or consist of lignocellulose of at least one plant, preferably at least one annual or at least one tree, more preferably at least one plant selected from the group consisting of wheat, rye, maize, hemp, flax, poplar and / or beech.
Bei der Lignocellulose kann es sich um Holzrohstoff handeln d. h. in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist native Lignocellulose in der Spinnlösung gelöst. In diesem Fall ist die Lignocellulose nicht vor dem Lösen in der ionischen Flüssigkeit chemisch behandelt (z. B. durch den Kraft-Prozess oder das Sulfit-Verfahren) und dadurch auch nicht chemisch modifiziert worden. Es kann beispielsweise Lignocellulose eingesetzt werden, welche aus gemahlenem Weizenstroh besteht.The lignocellulose may be wood raw material d. H. In a preferred embodiment of the invention, native lignocellulose is dissolved in the spinning solution. In this case, the lignocellulose has not been chemically treated (eg, by the Kraft process or the sulfite process) prior to dissolution in the ionic liquid, and thus has not been chemically modified. It can be used, for example, lignocellulose, which consists of ground wheat straw.
Die Lignocellulose kann vor der Lösung im Spinnbad getrocknet werden, da dies die Löslichkeit der Lignocellulose in der ionischen Flüssigkeit weiter verbessert. Die Spinnlösung kann somit ≤ Vol.-%, bevorzugt ≤ 2 Vol.-%, besonders bevorzugt ≤ 1 Vol.-%, Wasser enthalten.The lignocellulose may be dried in a spin bath prior to solution as this further improves the solubility of the lignocellulose in the ionic liquid. The spinning solution may thus contain ≦ vol.%, Preferably ≦ 2 vol.%, Particularly preferably ≦ 1 vol.%, Of water.
Bevorzugt ist die Spinnlösung eine homogene partikelfreie Spinnlösung. Diese kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass die Spinnlösung über eine Filtrationsvorrichtung filtriert wird. Eine homogene partikelfreie Spinnlösung wirkt sich vorteilhaft auf die Eigenschaften einer aus der Spinnlösung gewonnenen Regeneratfaser aus.The spinning solution is preferably a homogeneous particle-free spinning solution. This can be prepared, for example, by filtering the spinning solution through a filtration device. A homogeneous particle-free spinning solution has an advantageous effect on the properties of a regenerated fiber obtained from the spinning solution.
Desweiteren wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung einer Regeneratfaser bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte enthält:
- a) Pressen einer Lignocellulose-Spinnlösung, welche mindestens 10 Gew.-% Lignocellulose in mindestens einer ionischen Flüssigkeit enthält und eine Nullscherviskosität, gemessen bei 80°C, von ≤ 30000 Pas aufweist, durch mindestens eine Öffnung mindestens einer Spinndüse, wobei mindestens ein Faden entsteht;
- b) Verstreckung des mindestens einen Fadens in mindestens einem Luftspalt; und
- c) Verfestigung des mindestens einen Fadens in mindestens einem Fällbad.
- a) pressing a lignocellulosic spinning solution containing at least 10 wt .-% lignocellulose in at least one ionic liquid and having a zero shear viscosity, measured at 80 ° C, of ≤ 30000 Pas, through at least one opening at least one spinneret, wherein at least one thread arises;
- b) stretching the at least one thread in at least one air gap; and
- c) solidification of the at least one thread in at least one precipitation bath.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Regeneratfaser handelt es sich um ein Luftspalt-Spinnverfahren. Beim Luftspalt-Spinnverfahren wird die viskose Spinnlösung durch die Löcher einer Spinndüse gedrückt und (extrudierte) Faser im Luftspalt verstreckt.The process of the invention for producing a regenerated fiber is an air-gap spinning process. In the air-gap spinning process, the viscous spinning solution is forced through the holes of a spinneret and drawn (extruded) fiber in the air gap.
Die Spinnlösung kann hierbei auf eine Temperatur von 60 bis 150°C, bevorzugt 80 bis 130°C, besonders bevorzugt 90 bis 120°C, eingestellt werden.The spinning solution can in this case be adjusted to a temperature of 60 to 150.degree. C., preferably 80 to 130.degree. C., particularly preferably 90 to 120.degree.
In dem Verfahren kann die Spinnlösung durch eine Öffnung der mindestens einen Spinndüse gepresst werden, welche einen Durchmesser von mehr als 100 μm, bevorzugt einen Durchmesser von 100 μm bis 600 μm, aufweist.In the process, the spinning solution can be pressed through an opening of the at least one spinneret which has a diameter of more than 100 μm, preferably a diameter of 100 μm to 600 μm.
Weiterhin kann der mindestens eine Faden in mindestens einem Luftspalt mit einer Länge von mindestens 20 mm, bevorzugt mit einer Länge von 20 bis 500 mm, verstreckt werden.Furthermore, the at least one thread can be stretched in at least one air gap with a length of at least 20 mm, preferably with a length of 20 to 500 mm.
Der mindestens eine Faden kann erfindungsgemäß mit einem Verzugsverhältnis von 2 bis 10, bevorzugt 3 bis 9, besonders bevorzugt 4 bis 8, verstreckt werden.The at least one thread can according to the invention with a delay ratio of 2 to 10, preferably 3 to 9, particularly preferably 4 to 8, are stretched.
Ferner kann der mindestens eine (extrudierte) Faden in mindestens einem Fällbad (Koagulationsbad) verfestigt werden, welches eine Flüssigkeit ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser, Polymerlösungsmittel, ionischer Flüssigkeit und aliphatischer C1-C8 Alkohol enthält oder daraus besteht. Das Fällbad enthält bevorzugt Wasser oder ein Gemisch aus einem Polymerlösungsmittel und Wasser.Further, the at least one (extruded) thread may be solidified in at least one coagulation bath containing or consisting of a liquid selected from the group consisting of water, polymer solvent, ionic liquid and aliphatic C 1 -C 8 alcohol. The precipitation bath preferably contains water or a mixture of a polymer solvent and water.
Nach der Verfestigung in mindestens einem Fällbad kann der mindestens eine Faden in einem weiteren Schritt getrocknet werden, bevorzugt bei einer Temperatur von mindestens 80°C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur von mindestens 100°C.After solidification in at least one precipitation bath, the at least one thread can be dried in a further step, preferably at a temperature of at least 80 ° C., more preferably at a temperature of at least 100 ° C.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der mindestens eine Faden mit mindestens einem Spinnöl ausgerüstet. Dies geschieht bevorzugt nach der Verfestigung des mindestens einen Fadens in mindestens einem Fällbad und/oder nach der Trocknung des mindestens einen Fadens. Unter dem Ausrüsten des mindestens einen Fadens mit dem Spinnöl ist zu verstehen, dass Spinnöl zumindest bereichsweise auf die Oberfläche des mindestens einen Fadens aufgetragen wird. Dadurch können statische Aufladungen und ein „Zusammenkleben” der Fäden reduziert werden, was sich besonders vorteilhaft für nachgeschaltete Prozesse zur Textilerzeugung auswirkt.In a further preferred embodiment, the at least one thread is equipped with at least one spinning oil. This is preferably done after solidification of the at least one thread in at least one precipitation bath and / or after the drying of the at least one thread. By equipping the at least one thread with the spinning oil, it is to be understood that spinning oil is applied at least in regions to the surface of the at least one thread. As a result, static charges and "sticking together" of the threads can be reduced, which has a particularly advantageous effect on downstream processes for textile production.
Die Faden bzw. Fasern können gewaschen, ausgerüstet, getrocknet und dann als Filament aufgewickelt werden. Optional können mehrere Faden bzw. Fasern zu Filamenten verformt und/oder aufgewickelt werden.The threads or fibers can be washed, finished, dried and then wound up as filament. Optionally, multiple filaments or fibers can be formed into filaments and / or wound up.
Die in dem Verfahren verwendete Spinnlösung kann eine Nullscherviskosität, gemessen bei 80°C, von 500 Pas bis 3000 Pas, bevorzugt 1000 Pas bis 2500 Pas, aufweisen.The spinning solution used in the process may have a zero shear viscosity, measured at 80 ° C, of 500 Pas to 3000 Pas, preferably 1000 Pas to 2500 Pas.
Bevorzugt wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren vor Schritt a) eine Homogenisierung der Spinnlösung und Befreiung der Spinnlösung von Partikeln durchgeführt. Dies kann z. B. durch Filtration der Spinnlösung erfolgen.Preferably, in the process according to the invention before step a), homogenization of the spinning solution and liberation of the spinning solution from particles are carried out. This can be z. B. by filtration of the spinning solution.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Lignocellulose-Spinnlösung die erfindungsgemäße Lignocellulose-Spinnlösung in dem Verfahren verwendet.In a further preferred embodiment of the process according to the invention, the lignocellulose spinning solution according to the invention is used as lignocellulose spinning solution in the process.
Es wird ferner eine Regeneratfaser aus Lignocellulose bereitgestellt, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann. Die erfindungsgemäße Regeneratfaser ist preiswert herstellbar, da in der Lignocellulose-Spinnlösung als Lignocellulose nativer Holzrohstoff gelöst werden kann d. h. eine kostenintensive Vorbehandlung der Lignocellulose (z. B. durch chemische Verfahren) ist nicht erforderlich.There is further provided a regenerated fiber of lignocellulose, which can be prepared by the process according to the invention. The regenerated fiber according to the invention can be produced inexpensively, since in the lignocellulose spinning solution as lignocellulose native wood raw material can be dissolved d. H. Cost-intensive pretreatment of lignocellulose (eg by chemical processes) is not required.
Die erfindungsgemäße Regeneratfaser weist bevorzugt eine gemäß
Die Regeneratfaser kann einen Gehalt an
- a) Lignin von mindestens 5 Gew.-%, bevorzugt von 5 bis 35 Gew.-%
- b) Hemicellulose von mindestens 5 Gew.-%, bevorzugt von 5 bis 35 Gew.-%; und/oder
- c) Cellulose von mindestens 30 Gew.-%, bevorzugt 30–70 Gew.-%, aufweisen.
- a) Lignin of at least 5% by weight, preferably from 5 to 35% by weight
- b) hemicellulose of at least 5% by weight, preferably from 5 to 35% by weight; and or
- c) cellulose of at least 30 wt .-%, preferably 30-70 wt .-%, have.
Die erfindungsgemäße Regeneratfaser kann beispielsweise als textile Faser und/oder als Verstärkungsfaser für Komposite mit thermoplastischen Kunststoffen verwendet werden.The regenerated fiber according to the invention can be used for example as a textile fiber and / or as a reinforcing fiber for composites with thermoplastic materials.
Anhand der nachfolgenden Beispiele soll der erfindungsgemäße Gegenstand näher erläutert werden, ohne diesen auf die hier dargestellten spezifischen Ausführungsformen einschränken zu wollen.The subject according to the invention is intended to be explained in more detail with reference to the following examples, without wishing to restrict it to the specific embodiments presented here.
Beispiel 1: Herstellung der ionischen FlüssigkeitenExample 1: Preparation of the ionic liquids
Als ionische Flüssigkeiten wurden verwendet:
- – 1-Butyl-methylimidazoliumpivalat;
- – 1-Butyl-3-methylimidazoliumcyclohexylcarboxylat;
- – 1-Ethyl-3-methylimidazoliumcrotonat;
- – 1-Ethyl-3-methylimidazoliumcyclohexylcarboxylat; und
- – 1-Ethyl-3-methylimidazoliumacetat (als Vergleichssubstanz)
- - 1-butyl-methylimidazolium pivalate;
- 1-butyl-3-methylimidazolium cyclohexylcarboxylate;
- 1-ethyl-3-methylimidazolium crotonate;
- 1-ethyl-3-methylimidazolium cyclohexylcarboxylate; and
- 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate (as reference substance)
Diese wurden nach aus der Literatur bekannten Standardverfahren (
Beispielsweise werden 7706 g 27,8%-ige methanolische Lösung von 1-Butyl-3-methylimidazoliummethylcarbonat (10 Mol) mit 1282 g Cyclohexancarbonsäure (10 Mol) unter Rühren für 2 h auf 50°C erwärmt. Anschließend wird das Methanol am Rotationsverdampfer abgezogen. Nach weiterer Trocknung bei 400°C im Vakuum über P2O5 werden etwa 2700 g 1-Butyl-3-methylimidazolium-cyclohexylcarboxylat erhalten. Die IL weist einen Schmelzpunkt von etwa 35°C bei einem Wassergehalt < 0,5% (Karl-Fischer-Titration) und einem Methanolgehalt von etwa 1% (1H-NMR) auf.For example, 7706 g of 27.8% methanolic solution of 1-butyl-3-methylimidazoliummethylcarbonate (10 mol) with 1282 g of cyclohexanecarboxylic acid (10 mol) are heated to 50 ° C. with stirring for 2 h. Subsequently, the methanol is removed on a rotary evaporator. After further drying at 400 ° C in vacuo over P 2 O 5 about 2700 g of 1-butyl-3-methylimidazolium cyclohexylcarboxylate are obtained. The IL has a melting point of about 35 ° C at a water content <0.5% (Karl Fischer titration), and a methanol content of about 1% (1 H NMR).
Beispiel 2: Weizen-Lignocellulose gelöst in 1-Butyl-3-methylimidazoliumccylohexylcarboxylatExample 2: Wheat lignocellulose dissolved in 1-butyl-3-methylimidazoliumccylohexylcarboxylate
Zu 280 g lufttrockener Weizen-Lignocellulose werden 2300 g 1-Butyl-3-methylimidazoliumcyclohexylcarboxy-lat gemischt und in einem Horizontalkneter bei einer Temperatur von 130°C innerhalb von 5 h gelöst. Die resultierende schwarze, viskose Lösung ist nahezu frei von Faserresten und weist eine Nullscher-viskositat, gemessen bei 80°C, von 1200 Pas auf. Zur Erhöhung der Qualitat der Spinnlösung wurde diese filtriert. Die Lösung wurde anschließend mit Hilfe eines Extruders durch eine 40-Loch-Spinndüse gepresst (Lochdurchmesser 200 μm) und mit einem Verzugsverhältnis von 4 im Luftspalt verstreckt. Die Filamente wurden im wässrigen Koagulationsbad gefallt. Die Wäsche der Filamente erfolgte mit destilliertem Wasser, die Trocknung erfolgte bei 105°C mittels beheizter Walzen.To 280 g of air-dry wheat lignocellulose 2300 g of 1-butyl-3-methylimidazoliumcyclohexylcarboxy-lat are mixed and dissolved in a horizontal kneader at a temperature of 130 ° C within 5 h. The resulting black, viscous solution is virtually free of fiber residues and has a zero shear viscosity, measured at 80 ° C, of 1200 Pas. To increase the quality of the spinning solution, it was filtered. The solution was then forced through a 40-hole spinneret with the aid of an extruder (hole diameter 200 μm) and stretched in the air gap at a draft ratio of 4. The filaments were dropped in the aqueous coagulation bath. The washing of the filaments was carried out with distilled water, the drying was carried out at 105 ° C by means of heated rollers.
Die Filamente hatten eine Festigkeit von 27 cN/tex, eine Dehnung von 2,9%, sowie ein E-Modul von 1800 cN/tex.The filaments had a strength of 27 cN / tex, an elongation of 2.9%, and an E modulus of 1800 cN / tex.
Beispiel 3: Hanfstroh-Lignocellulose gelöst in 1-Butyl-3-methylimidazoliumccylohexylcarboxylatExample 3: Hemp straw lignocellulose dissolved in 1-butyl-3-methylimidazolium cccylohexylcarboxylate
Zu 280 g lufttrockenem Hanfstroh werden 2300 g 1-Butyl-3-methylimidazoliumcyclohexylcarboxylat gemischt und in einem Horizontalkneter bei einer Temperatur von 130°C innerhalb von 3 h gelöst. Die resultierende schwarze Suspension ist nahezu frei von Faserresten und weist eine Nullscherviskositat, gemessen bei 80°C, von 1500 Pas auf. Die Lösung wurde mit Hilfe eines Extruders durch eine 40-Loch-Spinndüse gepresst (Lochdurchmesser 200 μm) und mit einem Verzugsverhältnis von 6 im Luftspalt verstreckt. Die Filamente wurden im wässrigen Koagulationsbad gefällt. Die Wäsche der Filamente erfolgte mit destilliertem Wasser, die Trocknung erfolgte bei 105°C mittels beheizter Walzen.To 280 g of air-dry hemp straw 2300 g of 1-butyl-3-methylimidazoliumcyclohexylcarboxylat be mixed and dissolved in a horizontal kneader at a temperature of 130 ° C within 3 h. The resulting black suspension is almost free of fiber residues and has a zero shear viscosity, measured at 80 ° C, of 1500 Pas. The solution was extruded through an extruder through a 40-hole spinneret (hole diameter 200 μm) and stretched in the air gap at a draft ratio of 6. The filaments were precipitated in an aqueous coagulation bath. The washing of the filaments was carried out with distilled water, the drying was carried out at 105 ° C by means of heated rollers.
Die Filamente hatten eine Festigkeit von 22 cN/tex, eine Dehnung von 4,3% sowie ein E-Modul von 1351 cN/tex.The filaments had a tenacity of 22 cN / tex, an elongation of 4.3%, and an modulus of elasticity of 1351 cN / tex.
Beispiel 4: Weizen-Lignocellulose gelöst in 1-Butyl-3-methylimidazoliumcyclohexylcarboxylatExample 4: Wheat lignocellulose dissolved in 1-butyl-3-methylimidazolium cyclohexylcarboxylate
Zu 325 g lufttrockener Weizen-Lignocellulose werden 2300 g 1-Butyl-3-methylimidazoliumcyclohexyl-carboxylat gemischt und in einem Horizontalkneter bei einer Temperatur von 130°C innerhalb von 4 h gelöst. Die resultierende schwarze, hochviskose Losung ist nahezu frei von Faserresten und weist eine Nullscherviskosität, gemessen bei 80°C, von 2300 Pas auf. Die Lösung wurde mit Hilfe eines Extruders durch eine 80-Loch-Spinndüse gepresst (Lochdurchmesser 100 μm) und mit einem Verzugsverhältnis von 8 im Luftspalt verstreckt. Die Filamente wurden im wässrigen Koagulationsbad gefallt. Die Wäsche der Filamente erfolgte mit destilliertem Wasser, die Trocknung erfolgte bei 105°C mittels beheizter Walzen.To 325 g of air-dry wheat lignocellulose 2300 g of 1-butyl-3-methylimidazoliumcyclohexyl-carboxylate are mixed and dissolved in a horizontal kneader at a temperature of 130 ° C within 4 h. The resulting black, highly viscous solution is virtually free of fiber residues and has a zero shear viscosity, measured at 80 ° C, of 2300 Pas. The solution was extruded through an 80-hole spinneret with the aid of an extruder (hole diameter 100 μm) and stretched in the air gap at a draft ratio of 8. The filaments were dropped in the aqueous coagulation bath. The washing of the filaments was carried out with distilled water, the drying was carried out at 105 ° C by means of heated rollers.
Die Filamente hatten eine Festigkeit von 36 cN/tex, 2100 cN/tex.The filaments had a tenacity of 36 cN / tex, 2100 cN / tex.
Beispiel 5: Weizen-Lignocellulose gelöst in 1-Ethyl-methylimidazoliumacetat (Vergleichsbeispiel) Example 5: Wheat lignocellulose dissolved in 1-ethyl-methylimidazolium acetate (comparative example)
Zu 320 g Weizen-Lignocellulose werden 2700 g 1-Ethyl-3-methylimidazoliumacetat gemischt und in einem Horizontalkneter bei einer Temperatur von 130°C innerhalb von 6 h gelöst. Die resultierende schwarze Lösung ist nahezu frei von Faserresten und weist eine Nullscherviskosität, gemessen bei 80°C, von 200 Pas auf. Die Lösung wurde mit Hilfe eines Extruders durch eine 40-Loch-Spinndüse gepresst, eine Fadenbildung war jedoch nicht möglich, da Abrisse direkt an der Düse zu beobachten waren.To 320 g of wheat lignocellulose 2700 g of 1-ethyl-3-methylimidazoliumacetat are mixed and dissolved in a horizontal kneader at a temperature of 130 ° C within 6 h. The resulting black solution is virtually free of fiber residues and has a zero shear viscosity, measured at 80 ° C, of 200 Pas. The solution was extruded through an 40-hole spinneret with the aid of an extruder, but threading was not possible because of the appearance of discontinuities directly at the die.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1980653 A2 [0005] EP 1980653 A2 [0005]
- US 2008/0241536 [0005] US 2008/0241536 [0005]
- WO 2006/000197 A1 [0005] WO 2006/000197 A1 [0005]
- WO 2005/017001 A1 [0006, 0007] WO 2005/017001 A1 [0006, 0007]
- US 2008/0188636 A1 [0006] US 2008/0188636 A1 [0006]
- WO 2008/043837 A1 [0007] WO 2008/043837 A1 [0007]
- WO 2009/105236 A1 [0007] WO 2009/105236 A1 [0007]
- WO 2007/112090 A2 [0008] WO 2007/112090 A2 [0008]
- US 2008/0188636 A [0009] US 2008/0188636 A [0009]
- WO 2009/040242 A1 [0052] WO 2009/040242 A1 [0052]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- Kraft-Prozess, Sulfit-Verfahren, Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 1996, 4th Ed., Vol. 20, S. 493–546 [0003] Kraft Process, Sulfite Process, Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 1996, 4th Ed., Vol. 20, pp. 493-546 [0003]
- Braun et al. in Carbon 2005, 43, 385–394 [0004] Braun et al. in Carbon 2005, 43, 385-394 [0004]
- M. E. Zakrzewska et al. in Energy Fuels 2010, 24 S. 737–745 [0005] ME Zakrzewska et al. in Energy Fuels 2010, 24 pp. 737-745 [0005]
- P. Mäki-Arvela et al. in Industrial Crops and Products 2010, 32, S. 175–201 [0005] P. Mäki-Arvela et al. in Industrial Crops and Products 2010, 32, pp. 175-201 [0005]
- S. Zhu et al. in Green Chem. 2006, 8, S. 325–327 [0005] Zhu, et al. in Green Chem. 2006, 8, pp. 325-327 [0005]
- N. Sun in Green Chem, 30 2009, 11, S. 646–655 [0007] N. Sun in Green Chem, 30 2009, 11, p. 646-655 [0007]
- I. Kilpeläinen et al. in J. Agric. Food Chem. 2007, 55, S. 9142–9148 [0007] I. Kilpeläinen et al. in J. Agric. Food Chem. 2007, 55, p. 9142-9148 [0007]
- Sun et al. (in Green Chem., 2011, 13, S. 1158–1161) [0009] Sun et al. (in Green Chem., 2011, 13, pp. 1158-1161) [0009]
- Sun et al. [0010] Sun et al. [0010]
- DIN 53834 [0047] DIN 53834 [0047]
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017060845A1 (en) * | 2015-10-08 | 2017-04-13 | Stora Enso Oyj | A process for the manufacture of a precursor yarn |
WO2023232905A3 (en) * | 2022-05-31 | 2024-01-11 | Imperial College Innovations Limited | Method for making fibres |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107313115A (en) * | 2017-06-26 | 2017-11-03 | 苏州华良化纤纺织有限公司 | A kind of cloth preparation method with a good drape effect |
EP3536829A1 (en) * | 2018-03-06 | 2019-09-11 | Lenzing Aktiengesellschaft | Lyocell fiber with viscose like properties |
CN112717472B (en) * | 2021-02-23 | 2022-07-22 | 江苏科技大学 | Preparation method of mulberry fiber composite three-dimensional oil-water separation membrane |
CN114086415B (en) * | 2021-11-25 | 2023-08-18 | 黑龙江省科学院高技术研究院 | Separation method of lignin and cellulose in hemp stalk core |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005017001A1 (en) | 2003-08-15 | 2005-02-24 | Kemira Oyj | Dissolution method for lignocellulosic materials |
WO2006000197A1 (en) | 2004-06-26 | 2006-01-05 | Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. | Method and device for the production of molded cellulose bodies |
WO2007112090A2 (en) | 2006-03-25 | 2007-10-04 | Altervia Energy, Llc | Biomass fuel synthesis methods for incresed energy efficiency |
WO2008043837A1 (en) | 2006-10-13 | 2008-04-17 | Basf Se | Ionic liquids for solubilizing polymers |
US20080188636A1 (en) | 2007-02-06 | 2008-08-07 | North Carolina State University | Polymer derivatives and composites from the dissolution of lignocellulosics in ionic liquids |
US20080241536A1 (en) | 2007-03-29 | 2008-10-02 | Weyerhaeuser Co. | Method for processing cellulose in ionic liquids and fibers therefrom |
WO2009040242A1 (en) | 2007-09-21 | 2009-04-02 | Basf Se | Method for producing imidazolium salts |
WO2009105236A1 (en) | 2008-02-19 | 2009-08-27 | The Board Of Trustees Of The University Of Alabama | Ionic liquid systems for the processing of biomass, their components and/or derivatives, and mixtures thereof |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10062083B4 (en) * | 2000-12-13 | 2008-04-10 | Ostthüringische Materialprüfgesellschaft Für Textil Und Kunststoffe Mbh | Process for the preparation of cellulose endless molded bodies |
JP5371441B2 (en) * | 2005-12-23 | 2013-12-18 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | Solvent system based on molten ionic liquid, its production and its use to produce regenerated carbohydrates |
US20090084509A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Weyerhaeuser Company | Dissolution of Cellulose in Mixed Solvent Systems |
US20120216705A1 (en) * | 2009-11-04 | 2012-08-30 | The Board Of Trustees Of The University Of Alabama | Methods for dissolving polymers using mixtures of different ionic liquids and compositions comprising the mixtures |
EP2524980A1 (en) * | 2011-05-18 | 2012-11-21 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Method for producing precursor fibres and carbon fibres containing lignine |
-
2012
- 2012-03-29 DE DE102012006501A patent/DE102012006501A1/en not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-03-25 JP JP2015502273A patent/JP6195896B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-03-25 WO PCT/EP2013/056267 patent/WO2013144082A1/en active Application Filing
- 2013-03-25 EP EP13711697.6A patent/EP2831318A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005017001A1 (en) | 2003-08-15 | 2005-02-24 | Kemira Oyj | Dissolution method for lignocellulosic materials |
US20080023162A1 (en) * | 2003-08-15 | 2008-01-31 | Kemira Oyj | Dissolution Method |
WO2006000197A1 (en) | 2004-06-26 | 2006-01-05 | Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. | Method and device for the production of molded cellulose bodies |
WO2007112090A2 (en) | 2006-03-25 | 2007-10-04 | Altervia Energy, Llc | Biomass fuel synthesis methods for incresed energy efficiency |
WO2008043837A1 (en) | 2006-10-13 | 2008-04-17 | Basf Se | Ionic liquids for solubilizing polymers |
US20080188636A1 (en) | 2007-02-06 | 2008-08-07 | North Carolina State University | Polymer derivatives and composites from the dissolution of lignocellulosics in ionic liquids |
US20080241536A1 (en) | 2007-03-29 | 2008-10-02 | Weyerhaeuser Co. | Method for processing cellulose in ionic liquids and fibers therefrom |
EP1980653A2 (en) | 2007-03-29 | 2008-10-15 | Weyerhaeuser Company | Method for forming solutions of cellulose in ionic liquids and forming fibres from the sloution. |
WO2009040242A1 (en) | 2007-09-21 | 2009-04-02 | Basf Se | Method for producing imidazolium salts |
WO2009105236A1 (en) | 2008-02-19 | 2009-08-27 | The Board Of Trustees Of The University Of Alabama | Ionic liquid systems for the processing of biomass, their components and/or derivatives, and mixtures thereof |
US20100319862A1 (en) * | 2008-02-19 | 2010-12-23 | The Board Of Trustees Of The University Of Alabama | Ionic liquid systems for the processing of biomass, their components and/or derivatives, and mixtures thereof |
Non-Patent Citations (10)
Title |
---|
Braun et al. in Carbon 2005, 43, 385-394 |
DIN 53834 |
I. Kilpeläinen et al. in J. Agric. Food Chem. 2007, 55, S. 9142-9148 |
Kraft-Prozess, Sulfit-Verfahren, Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 1996, 4th Ed., Vol. 20, S. 493-546 |
M. E. Zakrzewska et al. in Energy Fuels 2010, 24 S. 737-745 |
N. Sun in Green Chem, 30 2009, 11, S. 646-655 |
P. Mäki-Arvela et al. in Industrial Crops and Products 2010, 32, S. 175-201 |
S. Zhu et al. in Green Chem. 2006, 8, S. 325-327 |
Sun et al. |
Sun et al. (in Green Chem., 2011, 13, S. 1158-1161) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017060845A1 (en) * | 2015-10-08 | 2017-04-13 | Stora Enso Oyj | A process for the manufacture of a precursor yarn |
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