DE1072353B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES

kl. 29 a 6/06

INTERNAT. KL. D 01 d

PATENTAMT

R 10762 VII/29 a

ANMELDETA G: 21.. J, ANIIA.^ 1953

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIET: 31. DEZEMBER 1959

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Viskose durch. Alkalisieren und unmittelbar anschließendes Sulfidieren einer fortlaufenden. Zellstoffbahn in stetigem Betrieb.

Hauptaufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines kontinuierlichen und verhältnismäßig raschen Verfahrens zur Behandlung einer sich stetig bewegenden Bahn. von. Alkalizellstoffmasse mit Schwefelkohlenstoff in einem einfachen raschen Vorgang unter Bedingungen, die ein sehr gleichmäßiges Produkt unter verbesserten Filtriereigenschaften gewährleisten. Die zu behandelnde Bahn, ist durch Tränken einer Bahn aus trockener Zellstoffmasse mit Natronlauge und Entfernung der überschüssigen Natronlauge gemäß USA.-Patentschrift 2 614 102 hergestellt. Nach diesem bekannten Verfahren erzielt man eine sehr gleichmäßige Tränkung der Zellstoffbahn mit Lauge und die Entfernung der überschüssigen Lauge, was zu einer gleichmäßigen Umwandlung der Cellulose in Alkalicellulose führt. Die sich stetig vorwärts bewegende Alkalicellulosebahn wird mit einer bestimmten Menge Schwefelkohlenstoff getränkt, der Schwefelkohlenstoff gleichmäßig über die Bahn, verteilt, ein wesentlicher Teil des überschüssigen/Schwefelkohlenstoffes entfernt und die Bahn während ihrer Bewegung zur Vervollständigung der Xanthogenierung erwärmt, und zwar alles in einem kontinuierlichen, geschlossenen Vorgang. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Alkalicellulose in verhältnismäßig kurzer Zeit in Ceilulosexanthogenat umzuwandeln, um so kostspielige und raumbeanspruchende Anlagen entbehrlich zu machen.

Die Erfindung besteht darin, daß zum Herstellen von Viskose durch. Alkalisieren, und unmittelbar anschließendes Sulfidieren einer fortlaufenden, Zellstoffbahn in stetigem Betrieb auf die eine Seite der Zellstoffbahn. Schwefelkohlenstoff aufgebracht wird, der mittels eines an der anderen. Seite der Bahn herrschenden Unterdruckes durch, die alkalisierte Zellstoffbahn hindurchgesaugt wird, wodurch die ■ Zellstoffbahn gleichmäßig in Cellulosexanthogenat umgewandelt wird.

Es ist zwar bekannt, die Zellstoffbahn, ohne sie vorher zu zerkleinern, also in endlosem Zustand, in die chemischen Lösungen einzuführen und diese ununter- 4-5 brachen durchlaufen zu lassen. ■

Die zahlreichen Vorschläge, die Viskoseherstellung kontinuierlich zu gestalten, haben jedoch bisher noch zu keinem praktischen Erfolg geführt.· Die Alkalicellulose wurde bisher immer in zerfasertem Zustand mit Schwefelkohlenstoff umgesetzt. Dies erfolgte durchweg in großen Ansätzen von voluminösen Brocken zerfaserter Alkalicellulose, die in einer Trommel umgewälzt wurden. Hierbei mußte man sehr vorsichtig Verfahren zum Herstellen von Viskose

Anmelder:

Rayonier Incorporated, Shelton, Wash. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Maier, Patentanwalt, München 22, Widenmayerstr. 4

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika, vom 29. Februar 1952

Paul Henry Schlosser, Reid Logan Mitchell und Robert Friedrich Bampton, Shelton, Wash.

(V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

und langsam arbeiten, ;um eine zu starke Erhitzung der .Masse infolge der exothermen Reaktion und. damit eine Ungleichmäßigkeit des Erzeugnisses zu vermeiden.

Das Verfahren nach der Erfindung überwindet diese Schwierigkeiten und gestattet es, große Mengen Schwefelkohlenstoff auf die Alkalizellstoffbahn, ,einwirken zu lassen, ohne daß eine Überhitzung und ungleichmäßige Reaktion stattfindet. Außerdem werden Kosten für Anlage und Betrieb eingespart.

Gemäß der Erfindung kann die alkalisierte Zellstoffbahn mit flüssigem Schwefelkohlenstoff getränkt und in schmale Streifen zerschnitten werden.

Bei der Durchführung des Verfahrens nach denErfindung lassen sich eine einzige oder mehrere übereinander angeordnete Bahnen trockener Cellulose verwenden, und man kann die Alkalicellulose /entweder mit gasförmigem oder flüssigem Schwefelkohlenstoff behandeln. Nach einer Ausführungsform^durchlaufen zwei einander berührende alkalisierte: Zellstoffbahnen den Vorgang; in der Xanthogenisierungsstufe werden die Bahnen getrennt, und die Innenflächen,werden mit flüssigem Schwefelkohlenstoff besprüht, ,worauf: die Flächen sofort: wieder zusammengebracht werden,um den Schwefelkohlenstoff:festzuhalten und Dampfverlust zu vermindern. Um eine gleichmäßige Verteilung von Schwefelkohlenstoff über die-Bahnen zu ,erreichen und überschüssigen, ■ nicht zur Reaktion, gelangenden

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Schwefelkohlenstoff zurückzugewinnen, läßt man die übereinander angeordneten Bahnen durch Vakuumkammern laufen.

.. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die alkalisierte Zellstoffbahn nach erfolgter Tränkung mit Schwefelkohlenstoff elektronisch erwärmt,-um dessen rasche Umwandlung in Cellulosexanthogenat herbeizuführen.

Die Zeichnungen veranschaulichen schematisch Anrostender Walzen 22 gestützt. Kurz nach dem Sprührohr 19 vereinigen sich die Einzelbahnen wieder und bleiben in Berührung, wenn sie durch die weichen Gummiverschlußwalzen 23 und 24 laufen. Die Bahn 3 tritt in die Kammer C ein und läuft zwischen der oberen und unteren Vakuumkammer 25 und 26 hindurch, die gelochte Platten oder Schuhe aufweisen, welche sich gegen die obere und untere Fläche der Bahn legen und durch welche. der überschüssige

lagen zum Durchführen des Verfahrens nach der Er- io Schwefelkohlenstoff abgesaugt wird. Die Bahn 3 ge-

findung. Die dargestellten Anlagen gehören aber nicht langt dann durch die Verschlußwalzen 27 und 28, die

zur Erfindung. ■ den Walzen 12 und 14 entsprechen, in die Kammer D

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Anlage im und läuft hier zunächst über die Führungswalze 29

Schnitt; und dann über eine Anzahl oberer Führungswalzen 30

Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab eine Teilansicht 15 und unterer Führungswalzen 31. Es kann j ede beliebige

nach Linie 2-2 der Fig. 1; Zahl solcher Walzen verwendet werden, um die ge-

Fig. 3 und 4 zeigen Ansichten im Schnitt von Abwandlungen der Anlage zur Tränkung bewegter Alkalicellulosebahnen mit Schwefelkohlenstoff, und

wünschte Zahl von Wendungen oder Faltungen der Bahn zu bewirken, damit der Durchlauf bis zur Beendigung der Xanthogenierung möglichst verzögert

Fig. 5 zeigt im Schnitt und in Seitenansicht eine 20 wird. Diese Walzen sind entweder frei drehbar oder

Anlage zur Erwärmung von Alkalicellulosebahnen nach der Tränkung mit Schwefelkohlenstoff.

Die Anlage nach Fig. 1 umfaßt vier Hauptteile, nämlich die Anlage A zum Tränken der Bahn mit Natronlauge, die geschlossene Kammer B Tränken der Bahn mit Schwefelkohlenstoff, die Kammer C zum Entfernen überschüssigen Schwefelkohlenstoffes und die Kammer D₁ in der die Xanthogenierung der Bahn bei erhöhter Temperatur zu Ende geführt wird. ^;

Die Vorrichtung^ besteht aus einer drehbaren gelochten Trommel 1 mit einem Vakuumteil 2, über den die Zellstoffbahn 3, bestehend aus den beiden aneinanderliegenden Einzelbahnen 4 und 5, geführt wird.

werden kraftschlüssig· angetrieben. Die Bahn läuft dann über die Führungswalze 32 und schließlich zwischen den Weichgummi-Abschlußwalzen 33 und 34 hindurch, die vorzugsweise ebenfalls den Verschlußzum 25 walzen 12 und 14 gleichen. Die Bahn aus Cellulosexanthogenat wird dann entweder in Bogen- oder Streifenform in einer Kammer zur Umwandlung in Viskose abgelagert. Die Bahn kann in der Kammer D z. B. durch Infrarotstrahler 35 erwärmt werden, die zwischen den Falten der Bahn angeordnet sind. Heizschlangen oder Widerstandsheizkörper können für denselben Zweck verwendet werden.

Die Kammern B und C können gegebenenfalls zu einer einzigen Kammer vereinigt und unter entNatronlauge wird aus den. Zuleitungsrohren 6 auf die 35 sprechendem Druck betrieben werden. Diese Kam-Bahn gesprüht. Der Vakuumteil 2 wird durch eine mit mern sind über die Rohre 37 an eine nicht dargestellte der Leitung 7 verbundene, nicht dargestellte Vakuum- Vakuumpumpe angeschlossen und werden etwas unterpumpe unter vermindertem Druck gehalten, und die halb des Atmosphärendruckes gehalten, um das EntLauge dringt durch das Gewebe in der durch die weichen von Schwefelkohlenstoff zu. verhindern. Die schraffierte Fläche angedeuteten Volumenmenge hin- 40 Kammer D kann ebenfalls durch Anschluß über Leidurch. Die getränkte Bahn läuft dann zwischen die ge- tung 38 an eine Vakuumpumpe unter leicht vermindertem Druck gehalten werden. Der aus den Kammern B, C und D sowie den Vakuumkammern 25 und 26 abgesaugte Schwefelkohlenstoff wird in einer Xantho-

die vereinte Wirkung von Druck und Vakuum bei 45 genierungskammer durch eine Schicht flockiger Alkaliminimaler Verdichtung der Alkalicellulose aus der cellulose absorbiert, oder er kann in einer Aktivkohlenabsorptionsanlage wiedergewonnen und dem Verfahren wieder zugeführt werden.

Der Verschluß der Kammern B, C und D braucht

lochte Trommel 1 und die Druckwalze 10, welche einen die Berührungsfläche umfassenden Vakuumteil 9 aufweist. Die überschüssige Natronlauge wird durch

Bahn entfernt.

Die sich stetig bewegende Bahn 3 läuft dann zwischen die Verschlußwalzen 12 und 14 in die ab

geschlossene Kammer B. Diese Walzen bestehen vor- 50 nicht vollständig zu sein; eine gewisse Undichte ist zugsweise aus Schwamm- oder sonstwie weichem vielmehr zulässig, damit etwas Luft um die Rollen

herum eindringen kann, um das Entweichen von Schwefelkohlenstoff zu verhindern.

Die Anlage nach Fig. 3 besteht aus einer einzigen

Gummi und dichten den Eintrittsbereich der Bahn in die Kammer B ab. Die die Walzenwellen tragenden Lager 15'befinden sich in der Kammer, während an

der Außenseite gebogene Platten 16 und 17 an den 55 geschlossenen Kammer B-C mit einem Verschluß-Walzen anliegen und so eine Abdichtung der Kammer- walzenpaar 40, 41 an ihrem Ende, wo die Alkalicelluwand bewirken. Die umlaufenden Messer 11 bestehen
aus zwei Walzen, von denen, jede eine Anzahl runder

Schneidklingen trägt, die die Bahn in die gewünschte

losebahn 3 eintritt, und einem Verschlußwalzenpaar 42, 43 am Austrittsende. Die beiden Einzelbahnen 4 und 5 werden getrennt und wie inFig. 1 mit Schwefel-Zahl von Streifen schneiden. Diese Schneidwalzen 60 kohlenstoff behandelt. Die Bahn wird von unten durch können nach Bedarf entfernt werden, wenn die Bahn das endlose Sieb 44 gestützt, das nach Art eines Treibriemens abläuft. Durch Passieren der Messer 45 kann die Cellulosebahn in Streifen geschnitten werden. Der

nicht zerschnitten werden soll. Nach Durchlaufen der
Messer 11 laufen die beiden sich berührenden Einzelbahnen über den Keil 18 und wenden von diesem getrennt. Durch das Sprührohr 19 wird flüssiger 65 Vakuumorgane 46 und'47 durch die Bahnen hindurch-Schwefelkohlenstoff gegen die inneren, einander gesaugt. Das Organ 46 befindet sich unmittelbar über gegenüberliegenden Flächen der Einzelbahnen ge- dem endlosen Sieb 49 und das Organ 47 direkt unter sprüht.

In Anbetracht der geringen Festigkeit der Bahn 3

überschüssige Schwefelkohlenstoff wird durch die

dem Sieb 44, so.daß die Bahn während des Durchlaufens durch das Vakuum beiderseitig gehalten wird.

-wird diese durch eine Anzahl frei drehbarer, nicht- 70 Die gesamte Kammer B-C kann durch Anschluß des

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Rohres 50 an eine Vakuumpumpe unter unteratmosphärischem Druck betrieben werden.

Die Anlage nach Fig. 4 besteht aus einer einzigen abgeschlossenen Kammer B-C, zwei Verschlußwalzenpaaren 40, 41 und 42, 43 sowie einem Vakuumrohr 50, einem endlosen Sieb 44 und einem Vakuumorgan 47 wie in Fig. 4. Die aus den Einzelbahnen 4 und 5 bestehende Alkalicellulosebahn 3 läuft unter dem gelochten Sprührohr 52 vorbei und wird gerade vor dem Vakuumorgan mit Schwe.felkohlenstoffbesprüht. Dieser wird unter Vakuum durch die Bahn hindurchgesaugt, während der Überschuß in die Vakuumanlage gelangt.

Fig. 5 veranschaulicht eine abgewandelte Behandlungskammer D mit Verschlußwalzenpaaren 42, 43 und 42', 43' am Eintritts- und am Austrittsende der Bahn sowie einem Rohr 51 zum Betrieb unter verringertem Druck. Wird diese Kammer D zusammen mit einer Kammer B-C nach Fig. 3 oder 4 betrieben, dann können die Stirnwand der Kammer D und das in ihr angeordnete Verschlußwalzenpaar 42, 43 fortfallen, wie in Fig. 4 mit strichpunktierten Linien angedeutet ist. Die in den Vorrichtungen nach Fig. 1, 2 und 3 mit Schwefelkohlenstoff getränkte Bahn 3 läuft zwischen elektronischen Heizvorrichtungen 53 hindurch.

Die Erfindung erhöht die Wirksamkeit der Xanthogenierung auf Grund verschiedener Faktoren beträchtlich.

Vor allem ist die Alkalicellulose verhältnismäßig frei von überschüssigem Alkali und in relativ losem oder porösem Zustand im Gegensatz zu der kompakten. Masse von Alkalicellulose, wie sie bei Entfernung der überschüssigen Natronlauge durch Auspressen anfällt. Die Xanthogenierung verläuft sehr wirksam und kann in kürzerer Zeit in weniger Raum beanspruchenden Anlagen mit mindestens gleicher Wirksamkeit wie bei zerkleinerter Alkalicellulose durchgeführt werden. Sie macht daher die bisher erforderlichen schwerfälligen und umfangreichen Anlagen überflüssig.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Viskose durch Alkalisieren und unmittelbar anschließendes. Sulfidieren einer fortlaufenden Zellstoffbahn in stetigem Betrieb, dadurch gekennzeichnet, daß auf die eine Seite der Zellstoffbahn Schwefelkohlenstoff aufgebracht wird, der mittels eines an der anderen Seite der Bahn herrschenden Unterdrucks durch die alkalisierte Zellstoffbahn hindurchgesaugt wird, wodurch die Zellstoffbahn gleichmäßig in Cellulosexanthogenat umgewandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die alkalisierte Zellstoffbahn, nach Tränkung mit Schwefelkohlenstoff in schmale Streifen zerschnitten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere übereinanderliegende alkalisierte Zellstoffbahnen zwecks gleichzeitiger Behandlung in der Sulfidierungskammer getrennt und die jeweils inneren, einander zugekehrten Bahnflächen mit Schwefelkohlenstoff getränkt werden, worauf die Bahnen vereinigt werden und dann der Unterdruck angewendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die alkalisierte Zellstoffbahn nach erfolgter Tränkung mit Schwefelkohlenstoff elektronisch erwärmt wird, um dessen rasche Umwandlung in Cellulosexanthogenat herbeizuführen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 729 340, 711 294,
927, 699 421, 696 518, 622 936, 239 606, 114 754; schweizerische Patentschrift Nr. 232 095;
französische Patentschrift Nr. 700 710;
belgische Patentschrift Nr. 501 414;
USA.-Patentschrift Nr. 2 145 862.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 707/287 12.