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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
einer Cellulosefaser aus einer Lösung von Cellulose in
einem tertiären Aminoxid gemäß Anspruch
1 und auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen
Verfahrens gemäß Anspruch 12.
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In
den letzten Jahren wurden Verfahren entwickelt, welche Cellulosefasern
in einer Mischung aus organischem Lösungsmittel und Wasser
herstellen. Aus einer solchen Lösung hergestellte Cellulosefasern
werden Lyocellfasern genannt. Das bisher einzige rentable Verfahren
zum Erhalten von Lyocellfasern ist die Produktion aus einem tertiären
Aminoxidlösungsmittel, insbesondere aus N-Methylmorpholin-N-oxid
(NMMO). Das Verfahren liefert Fasern, die durch hohe Festigkeit,
ein hohes Nassmodul und verbesserte Schlingenfestigkeit gekennzeichnet
sind, und ist allgemein als "Aminoxidverfahren" bekannt.
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Aus
der
US 4,246,221 ist
eine Lösung bekannt, welche Cellulose enthält,
die in einem tertiären Amin-N-oxid-Lösungsmittel,
das ein Nichtlösungsmittel für Cellulose, wie
z. B. Wasser, enthält, gelöst ist, und welche
durch Extrusion oder ein anderes Formverfahren geformt wird, um
eine ausgeformte Cellulosefaser, -stange, -platte, einen ausgeformten
Celluloseschlauch oder -film zu bilden. Der extrudierte Formgegenstand
wird, während er sich noch in Lösung befindet,
an der Luft verstreckt, um ihm verbesserte physikalische Eigenschaften
zu verleihen, und die Cellulose wird aus der geformten Lösung
ausgefällt, um die Eigenschaften ohne zusätzliche
Verstreckung zu regulieren. Der Formgegenstand kann hergestellt
werden, indem Cellulose im tertiären Amin-N-oxid-Lösungsmittel
im Behälter eines Extrusionsapparats aufgelöst,
die Lösung extrudiert, das resultierende Produkt, während
es sich noch in Lösung befindet, durch Verstrecken an der
Luft gereckt und die Cellulose dann vor einer weitgehenden Zersetzung
der Cellulose aus dem Formgegenstand ausgefällt wird. Die
Cellulose und das tertiäre Amin-N-oxid können
vor dem Befüllen des Extruderbehälters im Wesentlichen
zur selben Partikelgröße zermahlen werden. Das
tertiäre Amin-N-oxid wird rückgewonnen und wiederverwertet,
um Umweltverschmutzungsprobleme zu vermeiden. Die resultierenden
Cellulosefasern oder -filme können zur Herstellung von
Stoffen, Verpackungen oder Verpackungsmaterialien oder Vliesprodukten
verwendet werden.
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Lyocellfasern
werden heute im Wesentlichen unter Anwendung zweier verschiedener
Techniken hergestellt. Gemäß einem ersten Verfahren
wird ein Spinntrichter verwendet, der am Boden eine Auslassöffnung
hat, aus der die Filamente durch eine Zugkraft abgezogen werden.
Die
EP 0 574 870 offenbart Ausführungsformen
dieser Technik. Nebenströme, durch die ein Aneinanderkleben
der Fasern droht, können durch Leitbleche verhindert werden.
Ein zweites Verfahren bringt mit sich, dass die Zugwirkung auf die
Fasern durch mechanische Mittel aus einem Fällbad heraus
erfolgt. Die Abzugsvorrichtung ist außerhalb des Fällbadbehälters
angeordnet, wie z. B. in der
US
4,246,221 oder in der
WO
93/19230 gezeigt wird.
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Ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Extrudieren von Endlosformkörpern
sind aus der
WO 02/12599
A1 bekannt. Eine Extrusionslösung, insbesondere
eine Wasser, Cellulose und ein tertiäres Aminoxid enthaltende
Extrusionslösung, wird durch eine Extrusionsöffnung
extrudiert, um einen Endlosformkörper zu erhalten, und
wird dann mittels einer Umlenkvorrichtung umgeleitet. Die Extrusionsöffnungen
sind solcherart in einer Reihe angeordnet, dass die einzelnen Endlosformkörper
in Form eines Vorhangs aus dem Extrusionskopf austreten, um die Qualität
des Produkts zu erhöhen. Dieser Vorhang wird dann mittels
der Umlenkvorrichtung umgeleitet.
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Die
aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren
sind eingeschränkt, was die Breite des Luftspalts zwischen
der Spinndüse und dem Fällbad, die Tiefe des Fällbads
und den Abzugswinkel der extrudierten Filamente betrifft. Letzterer
ist ein wesentlicher Faktor für die Ausbeute und Qualität
der Fasern. Er wird durch den Winkel zwischen den aus der Spinndüse
austretenden Fasern und einer Horizontalachse definiert. Je mehr Öffnungen
die Spinndüse hat, desto größer wird
der Winkel, und die Filamente neigen somit dazu, aneinanderzukleben
oder abgerissen zu werden. Eine geringere Anzahl von Öffnungen
vermindert andererseits die Ausbeute der Vorrichtung, wodurch die
Produktionskosten der Fasern steigen.
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Gemäß dem
Stand der Technik ist es nicht möglich, das Spinnverfahren
nach einer Wartung oder Stilllegung der Vorrichtung ohne manuelles
Eingreifen automatisch zu starten.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung
eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung einer Cellulosefaser
aus einer Lösung von Cellulose, welche die Nachteile der
aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren
vermeiden.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine freie Auswahl
der die Breite des Luftspalts, die Tiefe des Fällbads und
den Abzugswinkel der Filamente aus der Spinndüse definierenden
Parameter zu ermöglichen.
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Wiederum
eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung
einer Vorrichtung, mittels welcher das Spinnverfahren nach einer
Abschaltung automatisch gestartet werden kann.
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Diese
Aufgaben werden durch ein Verfahren zur Herstellung einer Cellulosefaser
aus einer Lösung von Cellulose gemäß Anspruch
1 und durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch
12 erfüllt.
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Das
Verfahren zur Herstellung einer Cellulosefaser aus einer Lösung
von Cellulose in einem tertiären Aminoxid durch ein Jet-Wet-Verfahren
gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte
des Drückens der Celluloselösung durch eine Spinndüse, wodurch
Filamente erhalten werden, des Leitens der Filamente durch einen
Luftspalt in einen Behälter, der ein Fällbad enthält,
des Verstreckens der Filamente im Luftspalt, des Herausförderns
der Filamente aus dem Fällbad, des Weiterverarbeitens der
Filamente, wobei das Verstrecken der Filamente durch eine mechanisch
angetriebene, eine Zugkraft ausübende Abzugsvorrichtung
erfolgt und zumindest ein Teil der Zugkraft auf die Filamente übertragen
wird, indem die Filamente an einer Stelle innerhalb des Fällbads
mit der Abzugsvorrichtung in Kontakt gebracht werden.
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Die
weiteren Verarbeitungsschritte umfassen alle Schritte, die an den
Filamenten durchgeführt werden, einschließlich
des Transports der Filamente nach dem Passieren des Fällbads.
Die wesentlichen Schritte des Verarbeitens sind das Schneiden und Waschen
der Filamente.
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Die
Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen
Verfahrens umfasst eine Spinndüse zum Extrudieren der Celluloselösung
zur Bildung von Cellulosefilamenten, einen Behälter für
ein Fällbad, der sich unterhalb der Spinndüse
und in einem Abstand von der Spinndüse befindet, so dass,
wenn der Behälter mit dem Fällbad gefüllt
ist, zwischen der Oberfläche der Fällflüssigkeit
und der Oberfläche der Spinndüse ein Luftspalt
entsteht, eine mechanisch angetriebene Abzugsvorrichtung zum Verstrecken der
Filamente im Luftspalt mittels einer von der Abzugsvorrichtung ausgeübten
Zugkraft, wobei die Abzugsvorrichtung eine Kontaktstelle aufweist,
an der die Filamente mit der Vorrichtung in Kontakt gebracht werden
und an der zumindest ein Teil der Zugkraft auf die Filamente übertragen
wird. Die Kontaktstelle befindet sich innerhalb des Behälters
für das Fällbad.
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Im
Gegensatz zu den Verfahren nach dem Stand der Technik sind die erfindungsgemäße
Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren
durch eine mechanische Abzugsvorrichtung gekennzeichnet, die im
Fällbad angeordnet ist und dort die Zugkraft auf die Fasern
aufbringt. Die Dokumente des Stands der Technik zeigen eine Abzugsvorrichtung, die
außerhalb des Bads angeordnet ist und dadurch die Flexibilität
der geometrischen Ausgestaltung des Apparats einschränkt.
Die Faser verlässt das Bad glatt und zu ihrer endgültigen
Länge verstreckt und ist sofort – ohne weiteres
Verstrecken – bereit für die Weiterverarbeitung.
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Weitere
Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird im Wesentlichen
die gesamte Zugkraft an der Stelle innerhalb des Fällbads
auf die Filamente übertragen. Da die gesamte Vorrichtung, welche
die Zugkraft auf die Filamente ausübt, sich im Fällbad
befindet, ist es günstig, das Verstrecken auf denselben
Bereich zu beschränken.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt
die Zugbelastung in Längsrichtung, der die Filamente ausgesetzt
werden, weniger als 5,5 cN/tex. Wie aus der
WO 97/33020 bekannt ist, ist es günstig,
die Filamente keiner Spannung auszusetzen, nachdem sie verstreckt
wurden. Die dadurch produzierten Filamente haben eine geringere
Neigung zur Fibrillierung.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
die Abzugsvorrichtung eine Vorrichtung, die ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus Walzen, Riemen und Systemen, die sowohl
Walzen als auch Riemen umfassen.
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Gemäß wiederum
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
sind die Walzen und Riemen mit einer Filament-kontaktierenden Oberfläche
ausgestattet, die so ausgestaltet ist, dass das Übertragen
von zumindest einem Teil der Zugkraft durch Adhäsion zwischen
den Filamenten und der Oberfläche ermöglicht wird.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
die Gestaltung der Oberfläche ausgewählt aus der
Gruppe, bestehend aus einer feinstrukturierten, gewellten, durchlässigen,
gerippten und/oder dehnbaren Gestaltung.
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Wiederum
eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt
die Entfernung der Filamente aus der Abzugsvorrichtung mittels eines Schritts,
der ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Spülen
mit Wasser, Rütteln, Abschaben, Bürsten, Saugen
und Blasen.
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Vorteilhaft
ist außerdem, wenn die Filamente im Fällbad umgelenkt
und an einer Seitenwand des Fällbadbehälters oder über
die Oberfläche des Fällbads aus dem Fällbad
herausgefördert werden. Alternativ werden die Filamente
am Boden des Fällbadbehälters in Abwärtsrichtung
aus dem Fällbad herausgefördert. Falls die Fasern
den Badbehälter durch den Boden oder die Seitenwand des
Behälters verlassen, ist die Abzugsvorrichtung so ausgestaltet, dass
ein Auslaufen des Fällbads aus dem Fällbadbehälter
im Wesentlichen verhindert wird.
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Günstig
ist auch, wenn die Filamente in Form eines Vorhangs aus dem Fällbad
gezogen und gefördert werden, wodurch der Abzugswinkel
beträchtlich verringert wird.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
die Abzugsvorrichtung eine Vorrichtung, die ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus Walzen, Riemen und Systemen, die sowohl
Walzen als auch Riemen umfassen.
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Gemäß wiederum
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist die Filament-kontaktierende Oberfläche der Walzen bzw. Riemen
so ausgestaltet, dass das Übertragen von zumindest einem
Teil der Zugkraft durch Adhäsion zwischen den Filamenten
und der Oberfläche ermöglicht wird, wobei die
Oberfläche eine Gestaltung hat, die ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus einer feinstrukturierten, gewellten,
durchlässigen, gerippten und/oder dehnbaren Gestaltung.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst
die Abzugsvorrichtung Mittel zum Entfernen der Filamente aus der
Abzugsvorrichtung, eine Umlenkeinrichtung zum Umleiten der Filamente
im Fällbad, Mittel zum Herausfördern der Filamente
aus dem Fällbad über die Oberfläche des
Fällbads.
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Die
Abzugsvorrichtung befindet sich vorzugsweise am Boden des Fällbadbehälters
und umfasst Mittel zum Herausfördern der Filamente aus dem
Fällbad in Abwärtsrichtung und umfasst dabei zwei
Walzen, die sich am Boden des Fällbadbehälters
oder an einer Seitenwand des Fällbadbehälters befinden,
wobei die Walzen einen Spalt definieren, durch den die Filamente
hindurchtreten, wenn sie abgezogen werden, wobei der Spalt so gestaltet
ist, dass ein Auslaufen des Fällbads aus dem Behälter im
Wesentlichen verhindert wird.
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Die
Walzen am Boden des Behälters des Fällbads sind
vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie gegeneinander beweglich sind,
um die Größe des Spalts zwischen den Walzen anzupassen.
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Wie
bereits erwähnt wurde, bietet die vorliegende Erfindung
ein sehr hohes Maß an Flexibilität beim Anpassen
der geometrischen Ausgestaltung des Fällbads, insbesondere
seiner Tiefe. Es ist möglich, sehr geringe Fällbadtiefen
zu haben. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung
hat das Fällbad daher eine Tiefe, wobei die Mindesttiefe
des Behälters als ungefähr dem Radius der Walzen
entsprechend definiert ist.
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Weiters
ist die Spinndüse vorzugsweise eine rechteckige Spinndüse
zum Verspinnen der Filamente in Form eines Vorhangs, wobei die Abzugsvorrichtung
so ausgestaltet ist, dass die Filamente in Form eines Vorhangs aus
dem Fällbadbehälter gezogen und gefördert
werden können.
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Bevorzugte
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den
Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
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In
den Zeichnungen:
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ist 1A eine
schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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ist 1B eine
schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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ist 2 eine
schematische Ansicht eines Vorhangs von Filamenten,
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sind 3A–B
schematische Ansichten einer dritten und einer vierten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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ist 3C eine
schematische Ansicht einer fünften Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
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ist 4 eine
schematische Ansicht einer sechsten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Gleiche
Bezugsziffern beziehen sich auf gleiche oder ähnliche Elemente
in den Zeichnungen.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt werden, genauer beschrieben.
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Das
Verfahren zur Herstellung einer Cellulosefaser aus einer Lösung
von Cellulose in einem tertiären Aminoxid durch ein Jet-Wet-Verfahren
umfasst im Allgemeinen mehrere Schritte, die eine beträchtliche
Auswirkung auf die Struktur und Texturierung der Filamente haben.
Eine erste Ausführungsform einer zur Durchführung
des Verfahrens geeigneten Vorrichtung 1 ist in 1A dargestellt.
Zuerst wird die Celluloselösung durch eine (nicht dargestellte) Spinndüse
gedrückt, welche eine oder mehrere Öffnungen aufweisen
kann, die in verschiedenen Konfigurationen, wie in einem oder mehreren
Kreisen etc., angeordnet sind. Alternativ ist die Spinndüse
eine rechteckige Spinndüse zum Verspinnen der Filamente
in Form eines Vorhangs.
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Die
dadurch erhaltenen Filamente 2 werden durch einen Luftspalt 3 zwischen
der Spinndüse und einem ein Fällbad enthaltenden
Behälter 4 geleitet. Die Filamente 2 werden
verstreckt, während sie den Luftspalt 3 passieren,
um ihnen verbesserte physikalische Eigenschaften, wie z. B. erhöhte
Nassmodule, zu verleihen.
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Gemäß dem
Stand der Technik wird der Abzugswinkel der aus der Spinndüse
austretenden Filamente 2 beispielsweise durch die Breite
des Luftspalts 3 eingeschränkt. Da der Abzugswinkel,
der durch den Winkel zwischen den aus der Spinndüse austretenden
Filamenten 2 und einer Horizontalachse definiert ist, einen
wesentlichen Faktor für die Ausbeute und Qualität
der Fasern darstellt, ist es wünschenswert, diesen so klein
wie möglich zu halten. Je mehr Öffnungen die Spinndüse
hat, desto größer wird der Winkel, und die Filamente
neigen somit dazu, aneinanderzukleben oder abgerissen zu werden, wenn
der Luftspalt 3 zu schmal ist. Eine geringere Anzahl von Öffnungen
vermindert andererseits die Ausbeute der Vorrichtung, wodurch die
Produktionskosten der Fasern steigen. Die Erfindung ermöglicht somit
die Verwendung von Spinndüsen mit mehr Auslassöffnungen,
da der Luftspalt 3 oder die Tiefe des Fällbads
verglichen mit den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik breiter
bzw. tiefer sein kann.
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Das
Verstrecken der Filamente 2 erfolgt durch eine mechanisch
angetriebene Abzugsvorrichtung 5, die auf die Filamente 2 eine
Zugkraft ausübt. Dies bedeutet, dass die die Zugkraft ausübende
Vorrichtung 5 mechanisch angetrieben wird, im Gegensatz
zum Trichterspinnen, wobei die Zugkraft vom Parallelstrom von Fällflüssigkeit
ausgeübt wird. Danach werden die Filamente 2 aus
dem Fällbadbehälter 4 herausgefördert
und weiterverarbeitet.
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Gemäß der
Erfindung wird zumindest ein Teil der Zugkraft auf die Filamente 2 übertragen,
indem die Filamente 2 an einer Stelle innerhalb des das Fällbad
enthaltenden Behälters 4 mit der Abzugsvorrichtung 5 in
Kontakt gebracht werden. Genauer gesagt befindet sich eine Kontaktstelle
C der Filamente 2 mit der Abzugsvorrichtung 5 innerhalb
des Fällbads oder vielmehr unterhalb der Oberfläche
der Fällbadlösung. Vorzugsweise kann an dieser
Kontaktstelle C innerhalb des Fällbads die gesamte Zugkraft
auf die Filamente 2 ausgeübt werden.
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Die
Zugbelastung in Längsrichtung, der die Filamente 2 ausgesetzt
werden, beträgt während der Weiterverarbeitung,
d. h., nach dem Verstrecken, vorzugsweise weniger als 5,5 cN/tex.
Somit haben die Filamente während der Weiterverarbeitung
eine geringere Neigung zur Fibrillierung.
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Die
weiteren Verarbeitungsschritte umfassen alle Schritte, die an den
Filamenten 2 durchgeführt werden, einschließlich
des Transports der Filamente 2 nach dem Passieren der ersten
Kontaktstelle C. Die wesentlichen Schritte des Verarbeitens sind
das Schneiden und Waschen der Filamente 2.
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Die
Abzugsvorrichtung 5 ist eine Vorrichtung, die ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus Walzen 6 und Riemen 7 sowie
Systemen, die sowohl Walzen 6 als auch Riemen 7 umfassen.
Die Ausführungsform gemäß 1A umfasst
zwei Walzen 6 und einen die Walzen 6 verbindenden
Riemen 7, während eine zweite Ausführungsform
gemäß 1B sieben
Walzen 6 umfasst, die mittels zweier Riemen 7 in
zwei Gruppen angeordnet sind. Dadurch kann die auf die Filamente 2 ausgeübte
Streckkraft reguliert werden. Dies wird vor allem durch beweglich montierte
Walzen 6 ermöglicht, wie in 1B angedeutet.
Bei der Ausführungsform der 1B befindet sich
die Kontaktstelle C an einer Walze 6, die in der Nähe
des Bodens des Fällbadbehälters 4 angeordnet
ist, alternativ kann sich die Kontaktstelle C jedoch am obersten
Walzenpaar 6'' befinden. Dies ermöglicht eine
Ausübung der Zugkraft im oberen Teil des Fällbadbehälters 4 und
ein anschließendes Durchleiten der Filamente 2 durch
das Fällbad ohne weiteres Verstrecken.
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Falls
die Spinndüse in rechteckiger Form ausgeführt
ist, ist die Abzugsvorrichtung 5 so ausgestaltet, dass
die Filamente 2 in Form eines Vorhangs aus dem Fällbadbehälter 4 gezogen
und gefördert werden können. Es ist auch möglich,
eine Mehrzahl von rechteckigen Spinndüsen zu verwenden
und dabei eine Mehrzahl von parallelen Filamentvorhängen 2 zu
produzieren. Die Vorhänge werden ähnlich wie ein
einzelner Vorhang von Filamenten 2 durch das Fällbad
geführt.
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Die
Walzen 6 und/oder Riemen 7 sind mit einer die
Filamente 2 kontaktierenden Oberfläche 8 ausgestattet.
Die Oberfläche 8 der Walzen 6 und/oder
Riemen 7 ist so ausgestaltet, dass das Übertragen
eines Teils der Zugkraft oder der gesamten Zugkraft durch Adhäsion
zwischen den Filamenten 2 und der Oberfläche 8 ermöglicht
wird, wobei die Gestaltung der Oberfläche 8 feinstrukturiert,
gewellt, durchlässig, gerippt und/oder dehnbar ist. 2 zeigt
eine sehr schematische Draufsicht auf eine Gruppe von Filamenten 2,
die durch eine Walze 6 umgelenkt und mittels eines Riemens 7 transportiert werden.
Die Filamente 2 haften am Riemen 7, bis sie entfernt
werden. Insbesondere eine gerippte Oberfläche kann verschieden
ausgeführt sein; einerseits können die Spitzen
der gerippten Struktur der einen Walzenoberfläche auf entsprechende
Vertiefungen der gegenüberliegenden Walzenoberfläche
stoßen, andererseits können die Spitzen der übereinstimmenden
Oberflächenstrukturen während der Drehung der
Walzen 6 miteinander in Kontakt geraten.
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Zum
Entfernen der Filamente 2 von der Oberfläche 8 der
Walzen 6 und/oder Riemen 7 der Abzugsvorrichtung 5 sind
Entfernungsmittel erforderlich. Diese Mittel können die
Filamente 2 beispielsweise durch Wasser von der Oberfläche 8 spülen, wobei
der Wasserstrahl verschiedene Formen annimmt. Andere Möglichkeiten
können mechanischer Natur sein, wie z. B. das Rütteln,
Umladen, Saugen oder Blasen oder Entfernen durch Hilfsmittel wie Schaber
oder Bürsten.
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Weitere
Ausführungsformen von Vorrichtungen 1 zum Verarbeiten
der Filamente 2 im Behälter 4 des Fällbads,
welche die Filamente 2 am Boden des Fällbadbehälters 4 in
Abwärtsrichtung aus dem Fällbad herausfördern,
werden in den 3A bis 3C gezeigt,
wobei die Abzugsvorrichtung 5 am Boden des Behälters 4 angeordnet
und so ausgestaltet ist, dass ein Auslaufen des Fällbads
aus dem Fällbadbehälter 4 im Wesentlichen
verhindert wird.
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Wenn
sich die Abzugsvorrichtung 5 am Boden des Fällbadbehälters 4 befindet,
umfasst sie Mittel zum Herausfördern der Filamente aus
dem Fällbad in Abwärtsrichtung. Diese Mittel sind
durch zwei Walzen 12 dargestellt, die sich am Boden des
Fällbadbehälters 4 oder an einer Seitenwand
des Fällbadbehälters 4 befinden, wobei
die Walzen 12 zwischen sich einen Spalt 11 definieren,
durch den die Filamente 2 hindurchtreten, wenn sie abgezogen werden.
Der Spalt 11 ist passend bemessen, um ein Auslaufen des
Fällbads aus dem Behälter 4 im Wesentlichen
zu verhindern. Die Walzen 12 sind überdies gegeneinander
beweglich angeordnet, um die Größe des Spalts 11 zwischen
den Walzen 12 entsprechend der Dicke der Filamente 2 oder
des Vorhangs von Filamenten 2 anzupassen.
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Die
in den 3A bis 3C gezeigten Ausführungsformen
veranschaulichen verschiedene Konstruktionsmöglichkeiten
hinsichtlich der Anzahl der Walzen 6 und Riemen 7,
und zwar von der einfachen Ausführungsform gemäß 3A,
die nur die beiden Walzen 12 enthält, über
eine Ausführungsform gemäß 3B,
die zwei Walzen 6 zum Umlenken enthält, welche
durch zwei Riemen 7 mit den beiden Walzen 12 verbunden
sind, bis hin zu einer Anordnung gemäß 3C,
die eine längliche Gestalt aufweist, um eine Weiterverarbeitung
der aus dem Behälter 4 austretenden Filamente 2 zum
Beispiel durch das Aufbringen einer Behandlungsflüssigkeit zu
ermöglichen.
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Alternativ
können die im Fällbad durch die Umlenkung 10 umgeleiteten
Filamente 2 durch eine Seitenwand 9 des Fällbadbehälters 4 gemäß 4 oder über
die Oberfläche des Fällbads aus dem Fällbadbehälter 4 herausgefördert
werden. Die letztere Alternative wird in den 1A und 1B gezeigt, wobei
die Umlenkmittel 10 hier durch die Walzen 6, insbesondere
durch eine unterste Walze 6', dargestellt sind. Die unterste
Walze 6' ist vorzugsweise die Walze, welche die Kontaktstelle
C der Filamente 2 mit der Abzugsvorrichtung 5 bezeichnet.
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Beim
Umlenken durch die Seitenwand 9 des Fällbadbehälters 4 sind
die Walzen 12 ebenfalls an der Seitenwand 9 angeordnet.
Im Übrigen kann die Anordnung gemäß den 3A bis 3C dementsprechend
angewandt werden.
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Die
Mindesttiefe des Fällbadbehälters 4 aller obenstehend
beschriebener Ausführungsformen wird nur durch einen Radius
R der Walzen 6 beschränkt. Die Mindesttiefe des
Behälters 4 entspricht ungefähr dem Radius
R der Walzen 6, an denen sich die Kontaktstelle C befindet.
Ein typischer Wert für den Radius R und die entsprechende
Mindesttiefe des Behälters 4 kann ungefähr
6 cm betragen. Die Vorrichtung 1 kann dadurch wesentlich
verkleinert werden und benötigt so weniger Platz.
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Die
Erfindung ist nicht auf die obenstehend beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt.
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Zusammenfassung:
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Ein
Verfahren zur Herstellung einer Cellulosefaser aus einer Lösung
von Cellulose in einem tertiären Aminoxid durch ein Jet-Wet-Verfahren
gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte
des Drückens der Celloluselösung durch eine Spinndüse, wodurch
Filamente erhalten werden, des Leitens der Filamente durch einen
Luftspalt in einen Behälter, der ein Fällbad enthält,
des Verstreckens der Filamente im Luftspalt, des Herausförderns
der Filamente aus dem Fällbad, des Weiterverarbeitens der
Filamente, wobei das Verstrecken der Filamente durch eine mechanisch
angetriebene, eine Zugkraft ausübende Abzugsvorrichtung
erfolgt und zumindest ein Teil der Zugkraft auf die Filamente übertragen
wird, indem die Filamente an einer Stelle innerhalb des Fällbads
mit der Abzugsvorrichtung in Kontakt gebracht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 4246221 [0003, 0004]
- - EP 0574870 [0004]
- - WO 93/19230 [0004]
- - WO 02/12599 A1 [0005]
- - WO 97/33020 [0018]