DE1404473A1

DE1404473A1 - Verfahren und Vorrichtung zur fortlaufenden Herstellung von Filmen aus regenerierter Cellulose

Info

Publication number: DE1404473A1
Application number: DE19581404473
Authority: DE
Inventors: Stults Frederick Charles; Hinkle Barton Leslie
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1957-10-11
Filing date: 1958-10-06
Publication date: 1969-03-13
Also published as: DE1404473B2; GB852614A; US2962766A

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-1NG. VON KREISLER DR.-1NG. SCHONWALD DR. SIEBENEICHER DR.-1NG. TH. MEYER

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS 1 A Π Λ Λ 7 3

- f 498 -

Köln, den 3· Oktober 1958 Mr ,/or·

Firma E,I« du Pont de Hemours and Company« Wilmington 98/

Delaware » U.S,A,

Verfahren und Vorrichtung zur fortlaufenden Herstellung von Filmen aus regenerierter Cellulose»

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur fortlaufenden Herstellung von Filmen aus regenerierter Cellulose und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens· Die neue Arbeitsweise macht es möglich, Filme aus regenerierter Cellulose mit sehr hoher Geschwindigkeit von beispielsweise 183 m/Min· und mehr ohne Beeinflussung der Filmeigenschaften zu giessen.

Das Verfahren der Erfindung betrifft die fortlaufende Herstellung solcher Filme» die durch Sie ösen von. Viskose in ein schwefelsaures Fällbad unter anschliessender Regeneration und Auswaschung des gelartigen Films erhalten v/urden» Es zeichnet sich dadurch aus* dass man die schwefelsaure Badflüssigkeit auf einem endlosen Band führt und den frisch gegossenen, gelartigen Film völlig unabhängig von der Bewegung des endlosen Bandes» jedoch-in Berührung mit der darauf befindlichen Fällflüssigkeit» solange fortlaufend weiter bewegt» bis die Koagulation im wesentlichen beendet ist· Nach einer Ausführungoform des Verfahrens fördert man die Badflüssigkeit auf dem endlosen Band mit einer

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8o bis 125 $> der Abzugsgeschwindigkeit des Films ausmachenden Geschwindigkeit * Besonders bewährt hat es sich, wenn die Badflüssigkeit mit einer nur 8o 56 der Abzugsgeschwlndigkeit des Films ausmachenden Geschwindigkeit gefördert wird.

Durch das endlose Förderband wird ein Seil der Fällflüssigkeit von der Hauptmenge der Badflüssigkeit weggenommen* wobei aber dieser Teil ausreicht, ua in Berührung mit dem darauf bewegten Film eine praktisch vollständige Ausfällung des geistigen Films zu bewirken» Die völlige Unabhängigkeit der Filmbewegung von der Bandbewegung geht besonders daraus hervor, dass, falüs das Band schneller läuft als der Film, kein Aufbündeln des Films auf dem Band eintritt.

Die zur Durchführung des neuen Verfahrens einzusetzende Vorrichtung muss Einrichtungen zum fortlaufenden Giessen von Filmen aus Dispersionen von koagulierbarer Cellulose, die man in regenerierte Cellulose umwandeln kann, enthalten und ausserdea einen den ausgepressten Film aufnehmende^ Fällflüssigkeit enthaltenden Fällbehälter. Die Vorrichtung zeichnet sich durch ein Fällflüssigkeit förderndes endloses Band und Abzugsvorrichtungen aus, die den Film unabhängig von der Bewegung des endlosen Bandes, jedoch in Berührung mit der darauf befindlichen Fällflüssigkeit bis zur vollständigen Ausfällung weiterbewegen» Zweckmässig ist dabei das endlose Band so angeeignet, dass es bei seinem Umlauf Fällflüssigkeit aus einem 3?ällbehälter aufnimmt* Vorsugsweise taucht das in der Griess— richtung laufende,, einen Förderabeehnitt und einen &üe&*· laufäbsohnitt aufweisende endlose Band nur mit einem Seil des Rüoklaufabsöhnittes in die Fällflüssigkeit eis* der dann beim Aufwärtelauf en Fällflüssigkeit aus dem Behälter mitnimmt* die vom Förderabschnitt In der fliese— richtung gefördert wird»

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Die Figuren 1 bis 8 veranschaulichen Ausführungsfermen der

Figur 1 steigt einen schsmatischen vertikalen längB« schnitt durch eine solche Vorrichtung· Figur 2 gib* eine antler· AaeführungsforiB der Erfindung wieder, wobei ein Teil eines schematisohen vertikalen Längsschnittes gezeichnet let·

Di« figuren 3, 4, 5» 6, und 7 stellen weitere Aus* führungsförmen der Erfindung als Seile von schematiachea vertikalen ^angeschnitten dar«

Die etwa 4 bis 15 # Cellulose und 4 bis 15 # Hatriumhydroacyd enthaltende Tiskoselösung wird abwärts durch Spaltbleche 11 eines Schlitegieoaers 12 in form einee gelartigen 71ImS 1o in die im Behälterabschnitt 22 dee Behälters H «geordnete Fällflüssigkeit 15 gepresst« Als Fällflüssißkeit dient gewöhnlich eine 4 bis 15 Jt Schwefelsaure und 3 bis 2o ?έ Hatriumsulfat enthaltende saure Sulfatlösung. Der Behälterabschnitt 22 1st gegenüber einem Behälterabsehnitt 24 durch eine mit Schlitzen eusgeetattete Soheidewand 25 abgetrennt» An den Benützen anliegende Quetschleisten 55 und 54 streifen ▼on einem endlosen Band 17 vor dessen Eintritt ta den BehälteraböChiiitt 22 die anhaftende verbrauchte Fällflüssigkeit ab«

Nach Umlaufen eines unbeweglich eingebauten Leitstabes 15 (Figur O oder einer Trotm&l (Figur 2) wird der Film auf das umlaufende endlose Band 17 geführt, das mindestens so breit seih muss wie der Film und aua biegsamem nicht korrodierendem Werkstoff bestehen soll* Es hat sich bewährt, etwa 6 mm ddcke mit Polychlorbutadien beschichtete Gewebe für diesen Zv;eck anzuwenden»

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Sae endlose Band läuft τα zwei Hollen 18 und 19* Umlaufgeschwindigkeit nach Wunsch durch ein besonderes, nicht gezeichnetes Antriebeaggregat, reguliert werde» kann·

Das endlose Band ist so angeordnet, dr.es ee beim Durchlaufe: eines Fällbadatrachnitts 2e Badfltißßigkeit aufnimmt. Mit Hilfe einer Abquetschleiste 21 lässt sich die auf dem endlosen Band Tor dem Eintritt in den FÄUbadabschnitt zuläsoige Flüssigkeitsmenge einstellen und gleichzeitig eine infolge der Punrpwirkung dee endlosen Bandes etwa auftretende Wirbelbewegung herabsetzen· Im Behälter H liegt der Flüsigkeit spiegel eweokmässig etwa 25 ms tiefer als der obere Abschnitt dee endlosen Bandes 17» man kann aber auch andere Behälterstände leicht einstellen, z«B· mit sehr dicht am oberen Bandabschnitt oder andererseits auch mehr als 76 mm darunter liegende Flüssigkeiten ständen arbeiten« Wichtig ist es, dass die vom Band mitgenommene FltissigkeitBmenge gerade ausreicht, tot bis sum Austritt aus dem Faulbehälter ein im wesentlichen vollständiges Koagulieren des Filme und dessen teilweise Regenerierung su bewirken« Ans chi ie s send wird dann die Regenerierung des Films vollendet und dieser in üblicher Weise gewaschen, entechwefelt, gebleicht und mit Weichmacher enthaltenden Flüssigkeiten behandelt· Mindestens eine erste über dem Trog 55 angebrachte Roll· 56 1st kraftangetrieben, wobei übliche Antriebsiaoteren, die mit Einrichtungen für Gesehwindigkeiteänderungen ausgestattet sind, zur Anwendung kommen. Auf die beschriebene Weise lässt sich der Film über die auf dem endlosen Band befindliche Flüsigkeit und in Berührung mit dieser Flüssigkeit absieheni völlig unabhängig von der Fördergeschwindigkeit des Bandes«

Tor dem Eintritt in den 2!rog 55 umläuft der Film einen Le it s tab 26, der zum Teil in eine zwischen den Wandungen

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des Behälters 14- gelagerte Wanne 28 eintaucht, eowie den Leitstab 27* Ein die Oberfläche des endlosen Bandes 17 beratender Abstreifer ftlhrt der Wanne 28 flüssigkeit να. Aus der Wanne überlaufende !Flüssigkeit gelangt In den Abschnitt 24 des Behälters 14· Verbrauchte fällflüssigkeit kann am Behälterboden abgezogen und nach Aufarbeitung und Aufkonssentration In besonderen nicht dargestellten Aggregaten durch ein Zuflussrohr 3# dem Behälter wieder zugeführt werden» Durch Prellplatte» 31 und 52 soll die beim Zufluss der Badflüssigkeit möglicher Weise entstehende Wirbelbewegung herabgesetzt werden·

Bas neue "förderflusererfahren* ermöglicht das Siessen von Filmen unter Anwendung von Atwragsgeschwindigkeiten von 183 m/tein· und mehr· Die Filmbreiten lassen sich beim Verfahren der Erfindung um durchschnittlich. 15 '# vergrössera, während die Schlagzähigkeit um 3o ?6 verbessert wurde _t alles bezogen auf filme, die unter Verwendung ortsfester Kanäle hergestellt wurden·

Im Mittelpunkt der Erfindung steht also der Ersate des ortsfesten fällflüssigkelt enthaltendes Kanals durch den beweglichen in Form des endlosen Bandes umlaufenden Förderkanal ·

Durch den Einbau *usäts5lieher_t etwaige Wirbelbewegungen in der Nähe des öießspaltes ausschaltender Einrichtungen, lässt sich in vielen fällen eine weitere Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der erfindungsgeraäss gegossenen Filme erreichen· Entsprechende Ausführungsformen zeigen die figuren 3 bis 8·

Figur 3 veranschaulicht eine Arbeitsweise, bei der der frisch gegossene film bei der Zuführung zum Förderkanal

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besonders geschützt wird· Hier wird Viskose abwärts durch, die Spalt bleche 11 des Schlltzgiessers 12 zwischen zwei umlaufende Bänder 33 und 34 gepresst, die um dl· Waisen 35 und 56 bzw. 37 und 38 gezogen sind und deren Umlaufrichtung durch eingezeichnete ff«He gekennzeichnet ist« Di· Umlaufgeschwindigkeit enti$»richt etwa der Oberflächengeschwindigkeit des endlosen Bandes 1?· Man kann dann den Film wie gezeigt um die V&a· 38 oder auch vm einen unterhalb der beiden Bänder angeordneten Leitstab lenken, wonach er wie beschrieben dem.endlosen Band 17 Bugeführt und weiterbehandelt wird*

In ]?igur 4 ißt ein anderes Verfahren wiedergegeben, das einen Schutz des friech gefällten Films ermöglicht, indem die yiüBsigkeitsturbulen« herabgesetzt wird* Hler ist auf den Längswänden des Behälters t4 ein· klein· Vianne 39 eingebracht, deren offener Boden zu eines J-f8rmigen Rohr 4o ausgestaltet 1st· Diesem Rohr kommt die Aufgabe zu, die Strömungsgeschwindigkeit der aus der Wanne austretenden Badflüssigkeit fortschreitend zu steigern, so dass die an den Spaltblechen des ffiessers 12 herum strömend· [flüssigkeit an der Austrittsöffnong 42 des Rohres 4· BiIt hoher Geschwindigkeit austritt« Z)Ie Vorrichtung weisst auaeer dem in den Figuren 1 bis schon beschriebene» Zufliessrohr 3$ zwei weiter· Zuführungsabschnitte 43 und 44 In der Wanne 39 auf, wobei durch die beiden eingebauten Prellplatten 45 und 46 dafür gesorgt wird, dass In der Nähe des öießspaltes keine Wirbelbewegungen entstehen können. Der Hireaunntersohi·* der flüssigkeitsstand· in der Y/anne 39 und Im Fällbehälter 14 bestimmt die im Rohr 4o entstehende Strömungsgeschwindigkeit« Der beim Durchlaufen dee Rohrs 4o teilweise ausgefällte und regenerierte film wird dann analog den beschriebenen Ausführungsformen weitergeführt und weiterverarbeiten

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Mit der in Figur 5 v/iedergegebenen Vorrichtung lässt sich die durch das vorliegende "Förderflussverfahren* erreichbare ßchutzwirkung für den gegossenen Film noch verbessern· Auch hier liegt oberhalb dee Behälters ein« mit einer Bodenöffnung ausgestattete Y/anne 47 vor· Badflttesigkeit kann in die Wannemtbechnitte 48 und 49 eingebracht werden» wobei die Prellplatten 5o und 51 einer hierbei möglicherweise auftretenden Turbulent entgegenwirken· Die Bodenöffnung der Vianne 47 mündet in eine abwärts geneigte flache Rinne 52, über die Badflüsoigkeit und der frisch gegossene Film etwa mit gleicher Geschwindigkeit abwärtsgleiten· Durch geeignete Wahl der Rinnenneiung und der Spaltbreite oberhalb der Rinne 52 lässt sich eine auf dem Film ausgeübte Spannung weitgehend herabsetzen« Beim Abgleiten über die flache Rinne wird der gelartig Film schon teilv/eise koaguliert und regeneriert, um unschliescend vom endlosen Band aufgenormen» hier zu ünde koaguliert und wie bei den anderen Ausführungoformen beschrieben weiterbehandelt su werden« Die flache Rinne 52 schliesst kurz vor dem Anfang dee endlosen Bandes ab» so dass verbrauchte Fällflüosigkeit an dieser Stelle in den. Behälter 14 abtropfen kann und der Film in der Folge nur mit der auf dem Bad geförderten Fällflüssigice it in Berührung kommt*

Figur 6 veranschaulicht eine andere Mn führungsform des Förderfluseverfahrens der Erfindung, bei welchem die Strecke verkürst wird, die der frisch gefällte Film vor der Berührung mit der auf dem endlosen Band geförderten Flüssigkeit durchläuft. Hier ist das fördernde Band 17 dadurch verlängert worden, daca die Y/alne 18 unterhalb und links des Leitstabes 15 angebracht ist· l>er Film wird alco unmittelbar über dem endlosen Band gegossen und nähert sich fortschreitend der auf de» Band

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geforderten Flüssigkeit· Durch eine n&chat der Oberfläche der FftllflüsBigkelt 1$ im Fällbehälter 14 liegende Leitroll· wird dae endlose Band so gelent*, dass es der Waise 19 in waagerechter Richtung Belauft· Die Vorrichtung entspricht im übrigem den Angeben der rigor 1«

BIe figuren 7 und 8 geben andere Aueführungeformen wieder» denen die Absloht eugrunde liegt, die rom frieebgefällten FUm Tor der Berührung mit der auf dem endlosen Band geförderten Flüssigkeit surückenlegende Strecke eu verktireen· Bei der Vorrichtung nach Figur ? liegt der dieeeer 4t horieontal und tauoht teilv/eioe In die FÄllfltissigkeit ein· Man kann sogar den GieBser ausserhalb dea Behälter« 14 so anordnen» dass seine Spaltbleohe aus einem en en Schilt« in der Behälterwmai: rorapringen«

Figur 8 «eigt einen vollständig innerhalb der F&llflÜBsigkeit In einen Winkel τοη 5·* geneigt liegenden Gietier 25· Durch diese Veiling wird ein eine Schrumpfung bewirkender Einfluee der Badflüsslgkelt auf die ober· Filmfläohe rermieden·

Die Aueführungsformen naeh den Figuren 7 und 6 ermöglichen das Arbeiten mit besondere hohen Geschwindigkeiten, Jedoch WiHl berorsugt nach den den Figuren 1 bis «!gründe liegenden Arbeitsweisen gearbeitet.

See Arbeiten mit der Vorrichtung nach der Erfindung wurde verstehend nur für die Aufarbeitung einer Viskoselösung in einem schwefelsauren Bad beschrieben, wobei ein Film aus regenerierter OeHülse erhalten wurde· Die Vorrichtungen naeh der Erfindung laeeen sioh aber auch für jene Verfahren einsetzen, bei denen ein FUm aue einer filmbildend«»

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Dispersion oder Lösung in eine Lösung eines koagnllerend wirkenden Litoffee ausgepresst wird* Für die Herstellung vo Cellulosefilmen lässt sich die Vorrichtung nach dtr Erfindung beispielsweise anwenden für die Verarbeitung vo» YiakoseliJsuncen» Cellulosekupfer#iydamnoniaklösungen und LöBungen Ton Celluloe· in anorganischen Salzen* organisch«] Säuren oder organischen Lösungsmitteln, vobei die an sich bekannten iällbäder benutzt werden·

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Claims

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Patentansprüche

1_t Verfahren zur fortlaufenden Herstellung von filmen «OB regenerierter Cellulose, die dureli Siessen von Viskoe· In ein schwefelsäure Tftllbad unter antjohliessendar Regenerierung und Auswaschung dee gelartigen Films erhalten wurden* dadurch gekennzeichnet, daes man di· schwefelsaure Badflüeeigkeit auf einem endlosen Band fördert und den frisch gegceeenen,gelartigen Film völlig unabhängig το» der Bewegung dee endlosen Bandes _t jedoch in Berührung alt der darauf befindlichen Fällflüssigkeit, solange fortlaufend weiterbewegt, bis die Koagulation im wesentlichen beendet ist*

2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Badflüssigkeit auf dem endlosen Band mit einer 8o bis 125 J* der Absrugsgeachwindigkeit des Filees ausmachenden Geschwindigkeit fördert·

3· Verfahren nach Anspruch 1 bis 2_f dadurch gekennzeichnet, dass man die Badflüaslgkeit mit einer nur Oo Ί· des Absugsgeschwindlgkelt des Filmes ausmachenden Geschwindigkeit fördert.

4· Torrichtung vnr Durchführung des Verfahrene nach Anspruch 1 bis 3» mit Einrichtungen zvn fortlaufenden Giessen von ?ilmen aus Dispersionen von koagulierbarer Cellulose, die nan in regenerierte Cellulose umwandeln kann, sowie eine«, den auegepressten film aufnehmenden !Ällfliisßiglwit enthaltenden Fällbehälter, gekennzeichnet durch das 7811-flüssigkeit fördernde endlos· Band (17) und Abzugsvorrichtungen (26,27,56), die den Film unabhängig von der Bewegung des endlosen Bandes, jedoch in Berührung alt der darauf befindlichen fttU£lü8slgk«it,bis zur vollständigen Ausfällung weiterbewegen.

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5· Torrichtung naoh Anspruoh 4* dadurch gekennzeichnet,, dasβ das endlose Band (17) so angeordnet let, dass es bei sei» nem Umlauf Killflüssigkeit aus dent !«!!behälter (H> aufnimmt·

6« Torrichtung naoh Anspruch 4 und 5# dadurch gekennzeichnet, dass das In der ölessrichtung laufende, einen Fb'rderabschnitt und einen RticJtlaufabschnitt aufweisende endlose Band (17) war alt einem Seil des Rücklnufabechnittes in die PällflüsBigkeit eintaucht, der dann bei» ^nfwärtslaufen Fallfluaoigkeit ans dem Behälter mitnimmt, die vom Förderabschnitt in der dieserichtung gefördert wird·

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