EP0918894A1 - Method for producing cellulose fibres - Google Patents

Method for producing cellulose fibres

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EP0918894A1
EP0918894A1 EP98927999A EP98927999A EP0918894A1 EP 0918894 A1 EP0918894 A1 EP 0918894A1 EP 98927999 A EP98927999 A EP 98927999A EP 98927999 A EP98927999 A EP 98927999A EP 0918894 A1 EP0918894 A1 EP 0918894A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spinning
mass
cellulose
solution
molecular weight
Prior art date
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EP98927999A
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German (de)
French (fr)
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EP0918894B1 (en
Inventor
Eduard Mülleder
Christoph Schrempf
Hartmut Rüf
Wilhelm Feilmair
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Lenzing AG
Original Assignee
Lenzing AG
Chemiefaser Lenzing AG
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Publication date
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Application filed by Lenzing AG, Chemiefaser Lenzing AG filed Critical Lenzing AG
Priority to SI9830464T priority Critical patent/SI0918894T1/en
Priority to AT98927999T priority patent/ATE239111T1/en
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Application granted granted Critical
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D4/00Spinnerette packs; Cleaning thereof
    • D01D4/02Spinnerettes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F2/00Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof

Definitions

  • the present invention relates to a process for the production of cellulosic fibers of the Lyocell type by processing a spinnable solution of cellulose in an aqueous tertiary amine oxide by the dry / wet spinning process.
  • N-methylmorpholine-N-oxide is preferably used as the solvent.
  • NMMO is used for the term “tertiary amine oxides”, NMMO additionally representing the N-methylmorpholine-N-oxide which is preferably used today.
  • Tertiary amine oxides have long been known as alternative solvents for cellulose. From US Pat. No. 2,179,181 it is known, for example, that tertiary amine oxides can dissolve high-quality chemical pulp without derivatization and that cellulosic moldings, such as fibers, can be obtained from these solutions by precipitation. In the US PSen 3,447,939, 3,447,956 and 3,508,941 further processes for the production of cellulosic solutions are described, cyclic amine oxides being preferably used as solvents. In all of these processes, cellulose is physically dissolved at an elevated temperature.
  • EP-A-0 356 419 by the applicant describes a process which is preferably carried out in a thin-film treatment apparatus in which a suspension of the comminuted pulp in an aqueous tertiary amine oxide is transported in the form of a thin layer and transported over a heating surface , the surface of this thin layer being subjected to a vacuum.
  • a suspension of the comminuted pulp in an aqueous tertiary amine oxide is transported in the form of a thin layer and transported over a heating surface , the surface of this thin layer being subjected to a vacuum.
  • water is evaporated off and the cellulose can be brought into solution, so that a spinnable cellulose solution is discharged from the film spinner.
  • a method for spinning cellulose solutions is e.g. known from US-A-4 246 221.
  • the spinning solution is extruded through a spinneret into filaments or threads, which are passed through an air gap into a precipitation bath in which the cellulose is precipitated.
  • the filaments are stretched in the air gap, which gives the fiber favorable physical properties, e.g. a higher strength, can be given.
  • This process is commonly known as dry / wet spinning.
  • EP-A-0 648 808 describes a method for forming a cellulose solution, the cellulosic components of the solution comprising a first component made of a cellulose with an average degree of polymerization (DP) of 500 to 2000 and a second component made of a cellulose with a DP of contain less than 90% of the DP of the first component in the range of 350 to 900.
  • the weight ratio of the first to the second component should be 95: 5 to 50:50.
  • Applicant's WO 93/19230 improves the dry / wet spinning process and increases its productivity. This is brought about by a specific blowing with an inert cooling gas, the cooling being provided directly below the spinneret. In this way it is possible to greatly reduce the stickiness of the freshly extruded threads and thus to spin denser thread curtains, ie to use a spinneret with a high hole density, namely up to 1.4 holes / mm 2 , which naturally increases the productivity of the dry / Wet spinning process can be increased considerably. Air with a temperature between -6 ° C and + 24 ° C is used to cool the freshly extruded threads.
  • Applicant's WO 95/02082 also describes a dry / wet spinning process. This method uses cooling air that has a temperature between 10 ° C and 60 ° C. The humidity of the cooling air supplied is between 20 g H 0 and 40 g H 0 per kilogram.
  • WO 95/01470 and WO 95/04173 by the applicant describe spinning processes in which a spinneret with a hole density of 1.59 holes / mm 2 or a spinneret with a total of 15048 holes is used.
  • the cooling air has a temperature of 21 ° C.
  • WO 94/28218 generally proposes the use of spinnerets with 500 to 100,000 holes.
  • the temperature of the cooling air is between 0 ° C and 50 ° C.
  • the expert can do this
  • the literature shows that the humidity is between 5.5 g H 0 and 7.5 g H 0 per kilogram of air. This creates a relatively dry climate in the air gap.
  • WO 96/17118 also deals with the climate in the air gap, it being established that the climate should be as dry as possible, namely 0.1 g H 0 to 7 g H 0 per kg air, with a relative humidity of less than 85%. 6 ° C to 40 ° C is suggested as the temperature for the cooling air.
  • the specialist therefore takes from this literature to keep the climate as dry as possible during spinning.
  • the applicant's WO 96/20300 describes, inter alia, the use of a spinneret with 28392 spinning holes.
  • the air in the air gap has a temperature of 12 ° C and a humidity of 5 g H "0 per kilogram of air.
  • This literature also shows the tendency, particularly when using a nozzle with a greatly increased number of spinning holes, that is to say when spinning a relatively dense thread curtain, to keep the climate in the air gap rather dry and cool.
  • WO 96/21758 also deals with the climate to be set in the air gap, two-stage blowing with different cooling air being proposed and blowing in the upper region of the air gap with less humid and cooler air.
  • a disadvantage of using less humid air is that such air can only be conditioned in a complex manner.
  • the technical effort to provide cooling air with low humidity in large quantities for the amine oxide process is considerable.
  • the cooling air becomes increasingly warmer and more humid as it passes through the thread curtain, since the freshly extruded fibers which leave the spinneret have a temperature of more than 100 ° C. and a water content of about 10% and on the cooling air gives off heat and moisture.
  • the applicant has now found that this increasing water absorption with very thick thread curtains can lead to the fact that the required climate can only be adjusted by means of technically complex blowing devices and that the thread density cannot be increased further without these devices.
  • the object of the invention is therefore to eliminate these disadvantages and to provide a process for the production of cellulosic fibers of the Lyocell type by processing a spinnable solution of cellulose in an aqueous tertiary amine oxide by the dry / wet spinning process, it being possible for a dense thread curtain to be spun and the blowing air does not have to be dry anyway.
  • the process should be able to be carried out with good spinnability, the spinnability being regarded as better the smaller the minimum achievable titer (see below).
  • the molecular weight is determined in accordance with below-described, chroma ⁇ tographischem method.
  • cellulose molecules or other polymer molecules which are produced according to the chroma-
  • N-methyl-morpholine-N-oxide has proven itself best as a tertiary amine oxide.
  • the invention further relates to the use of a spinnable solution of cellulose in an aqueous tertiary amine oxide, which solution between 0.05 mass% and 0.70 mass%, in particular between 0.10 and 0.55 mass%, and preferably between
  • 5 has cellulose with a molecular weight of at least 5x10, for the production of cellulosic fibers with a
  • Lyocell fibers Titers of up to 1 dtex. Such Lyocell fibers are new.
  • the invention also relates to a cellulosic fiber of the Lyocell genus, which is characterized in that it is obtainable by the process according to the invention.
  • the invention also relates to a cellulosic fiber of the Lyocell genus, which is characterized in that it has a titer of at most 1 dtex.
  • a preferred embodiment of the fiber according to the invention has between 0.25 and 7.0 mass%, in particular between 1.0 and 3.0 mass%, based on the mass of the cellulosic fiber, cellulose with a molecular weight of at least 5 ⁇ 10 5 .
  • G G G 0 0 G SH ⁇
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  • SH ⁇ SH ⁇ ⁇ PQ G ⁇ O SH ⁇ xl G ⁇ SH P P o ⁇ ⁇ cn rö cn SH o Xl ⁇ Cn ⁇ TJ P rö X.
  • the inflow area is the mathematical product of the length of the air gap "1" and the width "b" of the first row of filaments.
  • the linear density is given by the following mathematical relationship:
  • the molecular weight profile of a pulp can be obtained by means of gel permeation chromatography (GPC), the "Differential Weight Fraction” in [%] as ordinate against the molecular weight [g / mol; logarithmic plot].
  • GPC gel permeation chromatography
  • the size "differential weight fraction” describes the percentage frequency fraction of the molecular weight fraction.
  • MALLS Multi Angle Laser Light Scattering
  • the measuring apparatus is calibrated using measures familiar to the person skilled in the art.
  • the signals are evaluated according to Zimm, whereby the Zimm formula may have to be set in the evaluation software.
  • the molecular weight profile for the pulp Viscokraft LV (manufacturer: International Paper) is shown as an example in FIG.
  • the diagram of Fig. La shows that this pulp consists largely of molecules with a molecular weight of about 100,000 and that this pulp has practically no proportions (about 0.2%) with a molecular weight of more than 500,000.
  • FIG. 1b shows the molecular weight profile of the pulp Alistaple LD 9.2 (manufacturer: Western Pulp).
  • This pulp has a maximum molecular weight frequency of about 200,000 and the graph also shows that this pulp has a high proportion (about 25%) of molecules with a molecular weight greater than 500,000.
  • a melt index device from Davenport used in plastics processing is used as the spinning apparatus.
  • This device consists of a heatable, temperature-controllable steel cylinder, into which the spinning mass is filled.
  • a piston which is loaded with a weight, the spinning mass is extruded through the spinneret attached to the underside of the steel cylinder, which has a hole with a diameter of 100 ⁇ m.
  • the spinning mass (cellulose content: 15%) introduced into the spinning apparatus is extruded through the spinning hole and passed over an air gap with a length of 3 cm into an aqueous precipitation bath, deflected, drawn off via a godet which is provided behind the precipitation bath, and thereby stretched.
  • the spinning mass output through the nozzle is 0.030 g / min.
  • the spinning temperature is 80 ° C to 120 ° C.
  • the minimum spinnable titer is used to simulate the spinning behavior.
  • the maximum take-off speed (m / min) is determined by increasing the take-off speed until the thread breaks. This speed is noted and used to calculate the titer using the formula below. The higher this value, the better the spinning behavior or the spinnability.
  • the titer that is given at the maximum withdrawal speed is calculated using the following general formula: 1, 21 XK x A x 100
  • K is the cellulose concentration in mass%
  • A is the spinning mass output in g / minute
  • G is the take-off speed in m / minute
  • L is the number of spinning holes in the spinneret.
  • concentration of cellulose is 15%
  • A 0.030 g / minute
  • L 1.
  • the filaments in the air gap were blown over their entire length and at right angles to them.
  • the humidity of the air was adjusted using a thermostat.
  • the proportion of long-chain molecules was adjusted by adding appropriate amounts of Alistaple LD 9.2 to Viscokraft LV.
  • the cellulose concentration of the solution was 15% by mass in all cases.
  • the spinning behavior was determined for each cellulose solution both at a humidity in the air gap of 30 g H “0 (curve” a ") and at 0 g H" 0 (dry) (straight line “b").
  • FIG. 2 shows the range according to the invention (0.05 to 0.70 mass.). In this range, the minimum titer fluctuates only between about 0.4 dtex and 0.75 dtex, regardless of the humidity in the air gap.
  • Cellulose spinning solutions with a total cellulose concentration of 15% by weight were produced according to the method given under 2.
  • the cellulose solution which contained 100% Viscokraft LV as cellulosic material, did not correspond to a cellulose solution used according to the invention immediately before spinning.
  • the cellulose solution which contained 85% Viscokraft LV and 15% Alistaple LD 9.2, immediately corresponded to the spinning of a cellulose solution used according to the invention.
  • Fibers were produced from the cellulose solutions in accordance with the procedure given under 3. In the individual experiments, air with different humidity was used under otherwise constant conditions for blowing the filaments in the air gap (see 4.). Fibrillation of the fibers thus produced was measured according to the following test.
  • the friction of the fibers against one another during washing processes or during finishing processes when wet was simulated by the following test: 8 fibers with a length of 20 mm were placed in a 20 ml sample vial with 4 ml of water and were held in a laboratory shaker of the RO type for 9 hours. 10 from Gehardt, Bonn (FRG) shaken at level 12. The fibrillation behavior of the fibers was then assessed under the microscope by counting the number of fibrils per 0.276 mm fiber length.
  • the table clearly shows that the tendency to fibrillation of fibers produced from cellulose solutions with the composition according to the invention is lower than for fibers which are produced from cellulose solutions with a composition not according to the invention. Furthermore, it can be seen from the table that the tendency to fibrillation of fibers produced from cellulose solutions used according to the invention drops even further when air with higher humidity is used for blowing.

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Abstract

The invention relates to a method of producing lyocell-type cellulose fibers by processing a spinnable solution of cellulose in an aqueous tertiary amine oxide according to the dry/wet-spinning process, which method is characterized in that a solution having a content of between 0.05% and 0.70% by mass, based on the mass of the solution, of cellulose with a molecular weight of at least 5x105 is used for spinning. The method of the invention allows the use of a spinnerette having more than 10,000 spinning holes for the spinning operation, which holes are arranged in such a manner that neighboring spinning holes are spaced maximally 3 mm apart and that the linear density of the spinning holes it at least 20.

Description

Verfahren zur Herstellung cellulosischer FasernProcess for the production of cellulosic fibers
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung cellulosischer Fasern der Gattung Lyocell durch Verarbeiten einer spinnbaren Lösung von Cellulose in einem wässerigen tertiären Aminoxid nach dem Trocken/Naß-Spinnverfahren.The present invention relates to a process for the production of cellulosic fibers of the Lyocell type by processing a spinnable solution of cellulose in an aqueous tertiary amine oxide by the dry / wet spinning process.
Als Alternative zum Viskoseverfahren wurden in den letzten Jahren eine Reihe von Verfahren beschrieben, bei denen Cellulose ohne Bildung eines Derivats in einem organischen Lösungsmittel, einer Kombination eines organischen Lösungsmittels mit einem anorganischen Salz oder in wässerigen Salzlösungen gelöst wird. Cellulosefasern, die aus solchen Lösungen hergestellt werden, erhielten von der BISFA (The International Bureau for the Standardisation of man ade Fibres) den Gattungsnamen Lyocell zugeteilt. Als Lyocell wird von der BISFA eine Cellulosefaser definiert, die durch ein Spinnverfahren aus einem organischen Lösungsmittel erhalten wird. Unter "organisches Lösungsmittel" wird von der BISFA ein Gemisch aus einer organischen Chemikalie und Wasser verstanden.As an alternative to the viscose process, a number of processes have been described in recent years in which cellulose is dissolved in an organic solvent, a combination of an organic solvent with an inorganic salt or in aqueous salt solutions without the formation of a derivative. Cellulose fibers made from such solutions were given the generic name Lyocell by BISFA (The International Bureau for the Standardization of man ade Fibers). BISFA defines a cellulose fiber as Lyocell, which is obtained from an organic solvent by a spinning process. BISFA understands "organic solvent" as a mixture of an organic chemical and water.
Bis heute hat sich jedoch nur ein einziges Verfahren zur Herstellung einer Cellulosefaser der Gattung Lyocell bis zur industriellen Realisierung durchgesetzt, und zwar das Amin- oxidverfahren. Bei diesem Verfahren wird als Lösungsmittel bevorzugt N-Methylmorpholin-N-oxid (NMMO) verwendet. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung wird für den Begriff "tertiäre Aminoxide" stellvertretend die Abkürzung "NMMO" verwendet, wobei NMMO noch zusätzlich für das heute vorzugsweise verwendete N-Methylmorpholin-N-oxid steht.To date, however, only one process for the production of a cellulose fiber of the Lyocell genus has become established until industrial implementation, namely the amine oxide process. In this process, N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) is preferably used as the solvent. For the purposes of the present description, the abbreviation "NMMO" is used for the term "tertiary amine oxides", NMMO additionally representing the N-methylmorpholine-N-oxide which is preferably used today.
Tertiäre Aminoxide sind schon seit langem als alternative Lösungsmittel für Cellulose bekannt. Aus der US-PS 2,179,181 ist beispielsweise bekannt, daß tertiäre Aminoxide hochwertigen Chemiezellstoff ohne Derivatisierung zu lösen vermögen und daß aus diesen Lösungen durch Fällung cellulosische Formkörper, wie Fasern, gewonnen werden können. In den US-PSen 3,447,939, 3,447,956 und 3,508,941 werden weitere Verfahren zur Herstellung cellulosischer Lösungen beschrieben, wobei als Lösungsmittel bevorzugt cyclische Aminoxide eingesetzt werden. Bei allen diesen Verfahren wird Cellulose bei erhöhter Temperatur physikalisch gelöst.Tertiary amine oxides have long been known as alternative solvents for cellulose. From US Pat. No. 2,179,181 it is known, for example, that tertiary amine oxides can dissolve high-quality chemical pulp without derivatization and that cellulosic moldings, such as fibers, can be obtained from these solutions by precipitation. In the US PSen 3,447,939, 3,447,956 and 3,508,941 further processes for the production of cellulosic solutions are described, cyclic amine oxides being preferably used as solvents. In all of these processes, cellulose is physically dissolved at an elevated temperature.
In der EP-A - 0 356 419 der Anmelderin wird ein Verfahren beschrieben, das vorzugsweise in einem Dünnschichtbehandlungs- apparat durchgeführt wird, in welchem eine Suspension des zerkleinerten Zellstoffs in einem wässerigen tertiären Amin- oxid in Form einer dünnen Schicht ausgebreitet über eine Heizfläche transportiert wird, wobei die Oberfläche dieser dünnen Schicht einem Vakuum ausgesetzt wird. Beim Transport der Suspension über die Heizfläche wird Wasser abgedampft und die Cellulose kann in Lösung gebracht werden, sodaß aus dem Filmtruder eine verspinnbare Celluloselösung ausgetragen wird.EP-A-0 356 419 by the applicant describes a process which is preferably carried out in a thin-film treatment apparatus in which a suspension of the comminuted pulp in an aqueous tertiary amine oxide is transported in the form of a thin layer and transported over a heating surface , the surface of this thin layer being subjected to a vacuum. When the suspension is transported over the heating surface, water is evaporated off and the cellulose can be brought into solution, so that a spinnable cellulose solution is discharged from the film spinner.
Ein Verfahren zum Verspinnen von Celluloselösungen ist z.B. aus der US-A - 4 246 221 bekannt. Gemäß diesem Verfahren wird die Spinnlösung durch eine Spinndüse zu Filamenten bzw. Fäden extrudiert, die über einen Luftspalt in ein Fällbad geführt werden, in welchem die Cellulose ausgefällt wird. Im Luftspalt werden die Filamente verstreckt, wodurch der Faser günstige physikalische Eigenschaften, wie z.B. eine höhere Festigkeit, verliehen werden können. Durch das Fällen der Cellulose im Fällbad werden diese physikalischen Eigenschaften fixiert, sodaß kein weiteres Verstrecken notwendig ist. Dieses Verfahren ist als Trocken/Naß-Spinnverfahren allgemein bekannt.A method for spinning cellulose solutions is e.g. known from US-A-4 246 221. According to this method, the spinning solution is extruded through a spinneret into filaments or threads, which are passed through an air gap into a precipitation bath in which the cellulose is precipitated. The filaments are stretched in the air gap, which gives the fiber favorable physical properties, e.g. a higher strength, can be given. By precipitating the cellulose in the precipitation bath, these physical properties are fixed, so that no further stretching is necessary. This process is commonly known as dry / wet spinning.
Gemäß der US-A - 4 144 080 können die frisch gesponnenen Filamente im Luftspalt mit Luft gekühlt werden. Weiters wird vorgeschlagen, die Oberfläche der Filamente mit einem Fällungsmittel zu benetzen, um die Gefahr zu vermindern, daß die Filamente miteinander verkleben. Ein derartiges Benetzen hat jedoch den Nachteil, daß die Cellulose an der Filamentoberflache gefällt wird, wodurch es schwieriger wird, durch Verstrecken die Fasereigenschaften einzustellen. Die EP-A - 0 648 808 beschreibt ein Verfahren zur Formung einer Celluloselösung, wobei die cellulosischen Bestandteile der Lösung eine erste Komponente aus einer Cellulose mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad (DP) von 500 bis 2000 und eine zweite Komponente aus einer Cellulose mit einem DP von weniger als 90% des DP der ersten Komponente im Bereich von 350 bis 900 enthalten. Das Gewichtsverhältnis der ersten zur zweiten Komponente soll 95:5 bis 50:50 betragen.According to US-A-4 144 080, the freshly spun filaments can be cooled with air in the air gap. It is also proposed to wet the surface of the filaments with a precipitant in order to reduce the risk that the filaments will stick together. However, such wetting has the disadvantage that the cellulose is precipitated on the filament surface, which makes it more difficult to adjust the fiber properties by stretching. EP-A-0 648 808 describes a method for forming a cellulose solution, the cellulosic components of the solution comprising a first component made of a cellulose with an average degree of polymerization (DP) of 500 to 2000 and a second component made of a cellulose with a DP of contain less than 90% of the DP of the first component in the range of 350 to 900. The weight ratio of the first to the second component should be 95: 5 to 50:50.
Die WO 93/19230 der Anmelderin verbessert das Trocken/Naß- Spinnverfahren und erhöht seine Produktivität. Dies wird durch ein bestimmtes Anblasen mit einem inerten Kühlgas bewirkt, wobei die Kühlung unmittelbar unterhalb der Spinndüse vorgesehen wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Klebrigkeit der frisch extrudierten Fäden stark herabzusetzen und somit dichteren Fadenvorhang zu spinnen, d.h. eine Spinndüse mit hoher Lochdichte, und zwar bis zu 1,4 Loch/mm2, zu verwenden, wodurch naturgemäß die Produktivität des Trocken/Naß-Spinnverfahrens in beträchtlichem Ausmaß gesteigert werden kann. Zur Kühlung der frisch extrudierten Fäden wird Luft verwendet, die eine Temperatur zwischen -6°C und +24°C aufweist.Applicant's WO 93/19230 improves the dry / wet spinning process and increases its productivity. This is brought about by a specific blowing with an inert cooling gas, the cooling being provided directly below the spinneret. In this way it is possible to greatly reduce the stickiness of the freshly extruded threads and thus to spin denser thread curtains, ie to use a spinneret with a high hole density, namely up to 1.4 holes / mm 2 , which naturally increases the productivity of the dry / Wet spinning process can be increased considerably. Air with a temperature between -6 ° C and + 24 ° C is used to cool the freshly extruded threads.
Die WO 95/02082 der Anmelderin beschreibt ebenfalls ein Trocken/Naß-Spinnverfahren. Bei diesem Verfahren wird eine Kühlluft verwendet, die eine Temperatur zwischen 10°C und 60°C besitzt. Die Feuchtigkeit der zugeführten Kühlluft liegt pro Kilogramm zwischen 20 g H„0 und 40 g H„0.Applicant's WO 95/02082 also describes a dry / wet spinning process. This method uses cooling air that has a temperature between 10 ° C and 60 ° C. The humidity of the cooling air supplied is between 20 g H 0 and 40 g H 0 per kilogram.
Die WO 95/01470 und die WO 95/04173 der Anmelderin beschreiben Spinnverfa_hren, bei welchen eine Spinndüse mit einer Lochdichte von 1,59 Loch/mm2 bzw. eine Spinndüse mit insgesamt 15048 Löchern verwendet wird. Die Kühlluft weist jeweils eine Temperatur von 21 °C auf.WO 95/01470 and WO 95/04173 by the applicant describe spinning processes in which a spinneret with a hole density of 1.59 holes / mm 2 or a spinneret with a total of 15048 holes is used. The cooling air has a temperature of 21 ° C.
Die WO 94/28218 schlägt ganz allgemein die Verwendung von Spinndüsen mit 500 bis 100.000 Löchern vor. Die Temperatur der Kühlluft liegt zwischen 0°C und 50 °C. Der Fachmann kann dieser Literatur entnehmen, daß die Feuchtigkeit zwischen 5,5 g H_0 und 7,5 g H„0 pro Kilogramm Luft beträgt. Dies schafft somit ein relativ trockenes Klima im Luftspalt.WO 94/28218 generally proposes the use of spinnerets with 500 to 100,000 holes. The temperature of the cooling air is between 0 ° C and 50 ° C. The expert can do this The literature shows that the humidity is between 5.5 g H 0 and 7.5 g H 0 per kilogram of air. This creates a relatively dry climate in the air gap.
Auch die WO 96/17118 beschäftigt sich mit dem Klima im Luftspalt, wobei festgestellt wird, daß das Klima möglichst trocken sein sollte, nämlich 0,1 g H„0 bis 7 g H„0 pro Kilogramm Luft, bei einer relativen Feuchtigkeit von weniger als 85%. Als Temperatur für die Kühlluft wird 6°C bis 40 °C vorgeschlagen. Der Fachmann entnimmt dieser Literatur somit, das Klima beim Verspinnen möglichst trocken zu halten.WO 96/17118 also deals with the climate in the air gap, it being established that the climate should be as dry as possible, namely 0.1 g H 0 to 7 g H 0 per kg air, with a relative humidity of less than 85%. 6 ° C to 40 ° C is suggested as the temperature for the cooling air. The specialist therefore takes from this literature to keep the climate as dry as possible during spinning.
Dies ist auch der WO 96/18760 zu entnehmen, welche eine Luftspalttemperatur zwischen 10°C und 37°C und eine relative Feuchtigkeit 8,2% bis 19,3%, was 1 g H O bis 7,5 g H O pro Kilogramm Luft bedeutet, vorschlägt.This can also be found in WO 96/18760, which has an air gap temperature between 10 ° C. and 37 ° C. and a relative humidity of 8.2% to 19.3%, which means 1 g HO to 7.5 g HO per kilogram of air , suggests.
Die WO 96/20300 der Anmelderin beschreibt u.a. die Verwendung einer Spinndüse mit 28392 Spinnlöchern. Die Luft im Luftspalt weist eine Temperatur von 12 °C und eine Feuchtigkeit von 5 g H„0 pro Kilogramm Luft auf. Auch dieser Literatur ist somit die Tendenz zu entnehmen, insbesondere bei Verwendung einer Düse mit stark erhöhter Spinnlochzahl, also beim Spinnen eines relativ dichten Fadenvorhanges, das Klima im Luftspalt eher trocken und kühl zu halten.The applicant's WO 96/20300 describes, inter alia, the use of a spinneret with 28392 spinning holes. The air in the air gap has a temperature of 12 ° C and a humidity of 5 g H "0 per kilogram of air. This literature also shows the tendency, particularly when using a nozzle with a greatly increased number of spinning holes, that is to say when spinning a relatively dense thread curtain, to keep the climate in the air gap rather dry and cool.
Die WO 96/21758 befaßt sich ebenfalls mit dem einzustellenden Klima im Luftspalt, wobei eine zweistufige Beblasung mit unterschiedlicher Kühlluft vorgeschlagen wird und im oberen Bereich des. Luftspaltes mit weniger feuchter und kühlerer Luft beblasen wird.WO 96/21758 also deals with the climate to be set in the air gap, two-stage blowing with different cooling air being proposed and blowing in the upper region of the air gap with less humid and cooler air.
Ein Nachteil der Verwendung von wenig feuchter Luft besteht darin, daß eine derartige Luft nur aufwendig konditioniert werden kann. Der technische Aufwand, Kühlluft mit niedriger Feuchtigkeit in größeren Mengen für das Aminoxidverfahren bereitzustellen, ist beträchtlich. Ferner hat sich gezeigt, daß sich die Kühlluft beim Durchgang durch den Fadenvorhang zunehmend erwärmt und immer feuchter wird, da die frisch extrudierten Fasern, welche die Spinndüse verlassen, eine Temperatur von mehr als 100°C und einen Wassergehalt von etwa 10% aufweisen und an die Kühlluft Wärme und Feuchtigkeit abgeben. Die Anmelderin hat nun festgestellt, daß diese zunehmende Wasseraufnahme bei sehr dichten Fadenvorhängen dazu führen kann, daß das erforderliche Klima nur mehr mittels technisch aufwendiger Beblasungsvorrichtungen eingestellt werden kann, und daß ohne diese Vorrichtungen die Fadendichte nicht weiter erhöht werden kann.A disadvantage of using less humid air is that such air can only be conditioned in a complex manner. The technical effort to provide cooling air with low humidity in large quantities for the amine oxide process is considerable. Furthermore, it has been shown that the cooling air becomes increasingly warmer and more humid as it passes through the thread curtain, since the freshly extruded fibers which leave the spinneret have a temperature of more than 100 ° C. and a water content of about 10% and on the cooling air gives off heat and moisture. The applicant has now found that this increasing water absorption with very thick thread curtains can lead to the fact that the required climate can only be adjusted by means of technically complex blowing devices and that the thread density cannot be increased further without these devices.
Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, diese Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren zur Herstellung cellulosischer Fasern der Gattung Lyocell durch Verarbeiten einer spinnbaren Lösung von Cellulose in einem wässerigen tertiären Aminoxid nach dem Trocken/Naß-Spinnverfahren bereitzustellen, wobei ein dichter Fadenvorhang gesponnen werden kann und die Beblasungs- luft trotzdem nicht trocken sein muß. Trotz dieser Vorgaben soll das Verfahren mit einer guten Verspinnbarkeit durchgeführt werden können, wobei die Verspinnbarkeit als umso besser angesehen wird, je kleiner der minimal erreichbare Titer (siehe unten) ist.The object of the invention is therefore to eliminate these disadvantages and to provide a process for the production of cellulosic fibers of the Lyocell type by processing a spinnable solution of cellulose in an aqueous tertiary amine oxide by the dry / wet spinning process, it being possible for a dense thread curtain to be spun and the blowing air does not have to be dry anyway. Despite these requirements, the process should be able to be carried out with good spinnability, the spinnability being regarded as better the smaller the minimum achievable titer (see below).
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs definierten Art dadurch erreicht, daß zum Verspinnen eine Lösung eingesetzt wird, die zwischen 0,05 Masse-% und 0,70 Masse-%, insbesondere zwischen 0,10 und 0,55 Masse- %, und bevorzugt zwischen 0,15 und 0,45 Masse-%, bezogen auf die Masse der Lösung, Cellulose und/oder ein anderes Polymer mit einem Molekulargewicht von mindestens 5x10 (= 500.000) aufweist.This object is achieved in a method of the type defined in the introduction in that a solution is used for spinning which contains between 0.05% by mass and 0.70% by mass, in particular between 0.10 and 0.55% by mass. and preferably between 0.15 and 0.45 mass%, based on the mass of the solution, cellulose and / or another polymer having a molecular weight of at least 5x10 (= 500,000).
Das Molekulargewicht wird gemäß unten beschriebenem, chroma¬ tographischem Verfahren bestimmt. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung werden Cellulosemoleküle oder andere Polymermoleküle, welche gemäß unten beschriebenem, chroma- The molecular weight is determined in accordance with below-described, chroma ¬ tographischem method. For the purposes of the present description, cellulose molecules or other polymer molecules which are produced according to the chroma-
Im erfindungsgemäßen Verfahren werden bevorzugt Zellstoffmi- schungen eingesetzt, welche in der Spinnlösung den angegebenen Gehalt an langkettigen Molekülen aufweisen.In the process according to the invention, preference is given to using cellulose mixtures which have the stated content of long-chain molecules in the spinning solution.
Es zeigt sich in diesem Zusammenhang auch überraschenderweise, daß beim Verspinnen einer Spinnlösung, die eine solche Zell- stoffmischung enthält, Fasern mit einer geringeren Fibril- lationsneigung resultieren. Dieser Effekt wird mit einem steigenden Feuchtigkeitsgehalt der Luft im Luftspalt sogar noch erhöht .In this connection, it is also surprisingly found that spinning a spinning solution containing such a cellulose mixture results in fibers with a lower tendency to fibrillation. This effect is even increased with an increasing moisture content of the air in the air gap.
Als tertiäres Aminoxid hat sich N-Methyl-morpholin-N-oxid am besten bewährt .N-methyl-morpholine-N-oxide has proven itself best as a tertiary amine oxide.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer spinnbaren Lösung von Cellulose in einem wässerigen tertiären Aminoxid, welche Lösung zwischen 0,05 Masse-% und 0,70 Masse-%, insbesondere zwischen 0,10 und 0,55 Masse-%, und bevorzugt zwischenThe invention further relates to the use of a spinnable solution of cellulose in an aqueous tertiary amine oxide, which solution between 0.05 mass% and 0.70 mass%, in particular between 0.10 and 0.55 mass%, and preferably between
0,15 und 0,45 Masse-%, bezogen auf die Masse der Lösung,0.15 and 0.45 mass%, based on the mass of the solution,
5 Cellulose mit einem Molekulargewicht von mindestens 5x10 aufweist, zur Herstellung cellulosischer Fasern mit einem5 has cellulose with a molecular weight of at least 5x10, for the production of cellulosic fibers with a
Titer von maximal 1 dtex. Derartige Lyocell -Fasern sind neu.Titers of up to 1 dtex. Such Lyocell fibers are new.
Die Erfindung betrifft auch eine cellulosische Faser der Gattung Lyocell, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich ist.The invention also relates to a cellulosic fiber of the Lyocell genus, which is characterized in that it is obtainable by the process according to the invention.
Die Erfindung betrifft auch eine cellulosische Faser der Gattung Lyocell, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen Titer von maximal 1 dtex aufweist .The invention also relates to a cellulosic fiber of the Lyocell genus, which is characterized in that it has a titer of at most 1 dtex.
•Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Faser weist zwischen 0,25 und 7,0 Masse-%, insbesondere zwischen 1,0 und 3,0 Masse-%, bezogen auf die Masse der cellulosischen Faser, Cellulose mit einem Molekulargewicht von mindestens 5xl05 auf. TJ SH Cn G GA preferred embodiment of the fiber according to the invention has between 0.25 and 7.0 mass%, in particular between 1.0 and 3.0 mass%, based on the mass of the cellulosic fiber, cellulose with a molecular weight of at least 5 × 10 5 . TJ SH Cn GG
G G G =0 0 G SH ΦG G G = 0 0 G SH Φ
Φ Φ P Φ ^ SH XI ε φ =0 PΦ Φ P Φ ^ SH XI ε φ = 0 P
C3 SH xi SH XI ε ε TJ G P. υ φ Φ XI Xl XI Φ ΦC3 SH xi SH XI ε ε TJ G P. υ φ Φ XI Xl XI Φ Φ
=rö P u B Φ υ τs .. G G SH τs G tn ε rö φ u U cn SH ε SH Φ > G Φ Φ SH G P G G G - tn Φ =0 G= rö P u B Φ υ τs .. G G SH τs G tn ε rö φ u U cn SH ε SH Φ> G Φ Φ SH G P G G G - tn Φ = 0 G
H Φ P G G P cn cn Φ 0. G SH τs rö =rö Φ X. P =röH Φ P G G P cn cn Φ 0. G SH τs rö = rö Φ X. P = rö
•< tn G TJ G 5 in 0 υ τ) Φ G Φ X. φ φ G P m tn φ Φ o ^ Φ G SH ^ Φ υ CQ rö τs P G tn SH 0. P 5 Φ φ rö SH φ rö G tn τs =rö τs Φ Φ Φ• <tn G TJ G 5 in 0 υ τ) Φ G Φ X. φ φ GP m tn φ Φ o ^ Φ G SH ^ Φ υ CQ rö τs PG tn SH 0. P 5 Φ φ rö SH φ rö G tn τs = rö τs Φ Φ Φ
PM G Xl G Φ - o 5 G G Φ TJ &. P Φ 0 rö ε TJ P.PM G Xl G Φ - o 5 G G Φ TJ &. P Φ 0 rö ε TJ P.
P rö Φ P TJ τs G P. fa 0 SH XI SH P G xl τ) υ cώ TJ TJ φ rö ^ SH Φ Φ SH X. cn > Φ φ Φ ΦP rö Φ P TJ τs G P. fa 0 SH XI SH PG xl τ) υ cώ TJ TJ φ rö ^ SH Φ Φ SH X. cn> Φ φ Φ Φ
G SH 0 Φ rö G G U TJ O c φ ε Φ Cn CJ Φ Φ τs Cn > • ε φ . .3 -». Φ P in SH Φ 0 G τs G φ XI Φ G rö GG SH 0 Φ rö G G U TJ O c φ ε Φ Cn CJ Φ Φ τs Cn> • ε φ. .3 - ». Φ P in SH Φ 0 G τs G φ XI Φ G rö G
> P 0 TJ X! - o -H Cn > X. < P n τs P = ü τs XI SH ε Φ -—^> P 0 TJ X! - o -H Cn> X. <P n τs P = ü τs XI SH ε Φ -— ^
SH G SH υ in cn 5 G υ φ P Φ τs G υ P τsSH G SH υ in cn 5 G υ φ P Φ τs G υ P τs
Φ G tn P Φ cn G X rö ε SH X! rö X) xl X. P SH t i SH t TJΦ G tn P Φ cn G X rö ε SH X! ro X) xl X. P SH t i SH t TJ
G . <= ^ P in ε P Φ rö CJ τs X! P φ röG. < = ^ P in ε P Φ rö CJ τs X! P φ ro
SH Φ P U <£ 5 o Φ 0 TJ N X. X! SH Φ =rö G υ φ τ! Φ 5 Φ X.SH Φ P U <£ 5 o Φ 0 TJ N X. X! SH Φ = rö G υ φ τ! Φ 5 Φ X.
Φ φ O rö tsi =0 TJ cn cn Φ G Φ υ P τs SH X. rö τs cn τ) X U SH τs G P G G SH G t. m τi 3 τ) SH =P P rö H Φ Φ Φ Φ φ rö O ε Φ τi φ -H G TJ SH =rö ε 0 Ü G -. Φ SH X SH S rö Φ > Φ SH Φ =0 X. SH φ 5 Φ -^ • PMΦ φ O rö tsi = 0 TJ cn cn Φ G Φ υ P τs SH X. rö τs cn τ) X U SH τs G P G G SH G t. m τi 3 τ) SH = P P rö H Φ Φ Φ Φ φ rö O ε Φ τi φ -H G TJ SH = rö ε 0 Ü G -. Φ SH X SH S rö Φ> Φ SH Φ = 0 X. SH φ 5 Φ - ^ • PM
SH G 0 ε Φ υ Φ SH τs ε G Φ ε SH τi cn υSH G 0 ε Φ υ Φ SH τs ε G Φ ε SH τi cn υ
0 SH > Φ Φ τs τS φ Φ Φ τs τs üQ =P φ G G τs Φ Φ τs Φ cn0 SH> Φ Φ τs τS φ Φ Φ τs τs üQ = P φ G G τs Φ Φ τs Φ cn
Φ Tj cn G τs > .. X G P Tj cn xi P Φ G P G röΦ Tj cn G τs> .. X G P Tj cn xi P Φ G P G rö
P TJ tn G 0 <: φ G rö G G G υ ε τi G 5 X SH X τs tn rö G xi tsi cn Φ ε φ Φ XI 0 SH P . . — . rö G rö SH υ υP TJ tn G 0 < : φ G rö GGG υ ε τi G 5 X SH X τs tn rö G xi tsi cn Φ ε φ Φ XI 0 SH P. , -. rö G rö SH υ υ
G G G P υ φ Φ φ cn ε > φ Φ ε P P. Φ Φ X GG G G P υ φ Φ φ cn ε> φ Φ ε P P. Φ Φ X G
P SH cn rö G X. rö =P SH τs Cn τ! ε > Φ Φ co SH X. Φ =0 G X. cn Cn 2 G τi cn Φ Φ X SH φ SH Cr. Φ φ xl SH cn P υ G G P 0 G φ Xl QQ τs υ SH Φ φ G cn m Φ ro ΦP SH cn rö G X. rö = P SH τs Cn τ! ε> Φ Φ co SH X. Φ = 0 G X. cn Cn 2 G τi cn Φ Φ X SH φ SH Cr. Φ φ xl SH cn P υ G G P 0 G φ Xl QQ τs υ SH Φ φ G cn m Φ ro Φ
=P Φ rö TJ P tsi Φ > G X. υ rö G τ) Φ -H P XI Φ =P G XI Φ= P Φ rö TJ P tsi Φ> G X. υ rö G τ ) Φ -HP XI Φ = PG XI Φ
X) £-. G φ SH =o τi • = P P X. Tj 0 - — TJ 2 • Φ -X) £ -. G φ SH = o τi • = P P X. Tj 0 - - TJ 2 • Φ -
=P Φ X =0 .. 0 TJ α SH Φ U -H . τ) XI G rö cn Φ —= P Φ X = 0 .. 0 TJ α SH Φ U -H. τ) XI G rö cn Φ -
3 SH SH SH 0 G P > X. φ G J φ G φ =0 > TJ rö υ G G rö3 SH SH SH 0 G P> X. φ G J φ G φ = 0> TJ rö υ G G rö
- . SH rö Φ rö G G Φ U X. G G X. QQ rö SH SH X. . — . &. X. Φ = PJ-. SH rö Φ rö G G Φ U X. G G X. QQ rö SH SH X.. -. &. X. Φ = PJ
Φ τs XI XI φ φ Φ X. P Φ CJ -H P =o rö G TJ H G rö φ P.Φ τs XI XI φ φ Φ X. P Φ CJ -HP = o rö G TJ HG rö φ P.
Φ U ε υ εΦ U ε υ ε
G ε G rö s G =0 J SH Cn Φ G 5 G P. SH co ε Φ rö rö G * . φ τi φ *. P Ü G G ^-^ cn SH cn Cn rö G G Cn Φ G τ) rö , P. Φ SH G tn ε PG ε G rö s G = 0 J SH Cn Φ G 5 G P. SH co ε Φ rö rö G *. φ τi φ * . P Ü GG ^ - ^ cn SH cn Cn rö GG Cn Φ G τ) rö, P. Φ SH G tn ε P
3 cn P. G 2 P Φ SH G φ G Φ φ XI ε SH tΛ Φ =P rö P3 cn P. G 2 P Φ SH G φ G Φ φ XI ε SH tΛ Φ = P rö P
Φ 0 Φ XI G n rö G G SH XI SH ε Φ 3 cn TJΦ 0 Φ XI G n rö G G SH XI SH ε Φ 3 cn TJ
SH εSH ε
P. SH SH CJ Φ o » o Φ P. SH Φ rö 0 Φ SH •H SH P Φ Φ Φ φ φP. SH SH CJ Φ o »o Φ P. SH Φ rö 0 Φ SH • H SH P Φ Φ Φ φ φ
0 rö P =rö SH G r o\° tsi P G rö Φ > G tsi P = Cn Cn X! Φ0 rö P = rö SH G r o \ ° tsi P G rö Φ> G tsi P = Cn Cn X! Φ
> Φ φ P G - Φ X G X. G G P τ) -H tsi G cn Φ G υ τs τs> Φ φ P G - Φ X G X.G G P τ) -H tsi G cn Φ G υ τs τs
Φ X. G τs o Φ X! Φ . Φ Φ Φ — φ SH xi =rö Φ cnΦ X. G τs o Φ X! Φ. Φ Φ Φ - φ SH xi = rö Φ cn
X. Φ SH rö Qx P. o U τs TJ τs • P. τi Φ X. G Φ G φ Cn U Φ Φ τs τi 0 o rö G G = SH rö G X. Φ Φ Φ Φ ΦX. Φ SH rö Qx P. o U τs TJ τs • P. τi Φ X. G Φ G φ Cn U Φ Φ τs τi 0 o rö G G = SH rö G X. Φ Φ Φ Φ Φ
Φ G SH G rö o\° 2 SH • G rö X Cn Φ rö X! . xl SH ε φ tn X. SHΦ G SH G rö o \ ° 2 SH • G rö X Cn Φ rö X! . xl SH ε φ tn X. SH
SH τ) P cn G co Φ P 2 Φ o Φ G υ Xl' rö u rö ΦSH τ) P cn G co Φ P 2 Φ o Φ G υ Xl 'rö u rö Φ
Φ TJ ε τs J c Φ G rö > φ ε > XI Φ SH SH :rö P SH rö υ TJ Φ P.Φ TJ ε τs J c Φ G rö> φ ε> XI Φ SH SH: rö P SH rö υ TJ Φ P.
G P Φ TJ in in cn X. SH Φ Φ c ε ε £ P 0 Φ φ tn ε o in n G ε rö Φ SH SH :s rö τs P O 5 ωG P Φ TJ in in cn X. SH Φ Φ c ε ε £ P 0 Φ φ tn ε o in n G ε rö Φ SH SH: s rö τs P O 5 ω
Φ Φ - P ~ -. rö P rö Φ x. tn Φ Φ ε . — . G rö P cn röΦ Φ - P ~ -. rö P rö Φ x. tn Φ Φ ε. -. G rö P cn rö
5 SH Φ X) SH G o o 2 Φ rö TJ XI ü φ ε Φ =o ε Φ Φ tn rö P o.5 SH Φ X) SH G o o 2 Φ rö TJ XI ü φ ε Φ = o ε Φ Φ tn rö P o.
SH ω SH Φ Φ PQ G ε O SH ε xl G Φ SH P P o Φ φ cn rö cn SH =o Xl υ Cn Φ TJ P rö X.SH ω SH Φ Φ PQ G ε O SH ε xl G Φ SH P P o Φ φ cn rö cn SH = o Xl υ Cn Φ TJ P rö X.
G Φ SH SH X. ,-- _-- SH SH Φ G υ G tn G SH Cn cn J rö φ Φ =rö rö Φ Φ G Φ Φ P H _. φ rö w £-. P X > 3; " — " — P TJ 2 τs - — ' SH 5 SH P S P . r . τs G G Φ SH SH X., - _-- SH SH Φ G υ G tn G SH Cn cn J rö φ Φ = rö rö Φ Φ G Φ Φ P H _. φ rö w £ -. PX>3;"-" - P TJ 2 τs - - 'SH 5 SH PSP. r. τs G
dargestellt) ein. In der Fig. 3 sind die Filamente nur im Luftspalt ersichtlich gezeichnet.shown) a. In Fig. 3 the filaments are drawn only visible in the air gap.
Die Anströmflache ist das mathematische Produkt aus der Länge des Luftspaltes "1" und der Breite "b" der ersten Filamentrei- he . Die lineare Dichte ist somit durch folgende mathematische Beziehung gegeben:The inflow area is the mathematical product of the length of the air gap "1" and the width "b" of the first row of filaments. The linear density is given by the following mathematical relationship:
Spinnlöcher der Düse lineare Dichte = x Luftspalt (mm)Spinning holes of the nozzle linear density = x air gap (mm)
Anströmfläche mm2 Inflow area mm 2
Nachfolgend wird die Erfindung noch näher beschrieben.The invention is described in more detail below.
1. Allgemeine Methode zur Bestimmung des Molekulargewichtsprofils von Zellstoffen1. General method for determining the molecular weight profile of pulps
Das Molekulargewichtsprofil eines Zellstoffs kann mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) erhalten werden, wobei in einem Diagramm die "Differential Weight Fraction" in [%] als Ordinate gegen das Molekulargewicht [g/mol ; logarithmische Auftragung] aufgetragen wird.The molecular weight profile of a pulp can be obtained by means of gel permeation chromatography (GPC), the "Differential Weight Fraction" in [%] as ordinate against the molecular weight [g / mol; logarithmic plot].
Die Größe "Differential Weight Fraction" beschreibt dabei den prozentuellen Häufigkeitsanteil der Molmassenfraktion.The size "differential weight fraction" describes the percentage frequency fraction of the molecular weight fraction.
Zur Untersuchung mittels GPC wird der Zellstoff in Dimethyl- acetamid/LiCl gelöst und chromatographiert . Detektiert wird mittels Brechungsindexmessung und sogenannter "MALLS" - (=Multi Angle Laser Light Scattering) -Messung (HPLC-Pumpe: Fa. -Kontron; Probesammler: HP 1050, Fa. Hewlett Packard; Laufmittel: 9 g LiCl/L DMAC; RI-Detektor: Type F511, Fa. ERC; Laserwellenlänge: 488 nm; Inkrement dn/dc: 1,36 ml/g; Auswertesoftware; Astra 3d, Version 4.2, Fa. Wyatt; Säulenmaterial: 4 Stück Säulen, 300 mm x 7,5 mm, Füllmaterial: PL Gel 20 μ - Mixed - A, Fa. Polymer-Laboratories ; Probenkonzentration: 1 g/1 Laufmittel; Injektionsvolumen: 40 μl, Flußrate: 1 ml/min.For testing by means of GPC, the pulp is dissolved in dimethyl acetamide / LiCl and chromatographed. Detection is carried out by means of refractive index measurement and so-called "MALLS" (= Multi Angle Laser Light Scattering) measurement (HPLC pump: Kontron; sample collector: HP 1050, Hewlett Packard; solvent: 9 g LiCl / L DMAC; RI Detector: Type F511, ERC; laser wavelength: 488 nm; increment dn / dc: 1.36 ml / g; evaluation software; Astra 3d, version 4.2, Wyatt; column material: 4 columns, 300 mm x 7, 5 mm, filling material: PL Gel 20 μ - Mixed - A, Polymer Laboratories; Sample concentration: 1 g / 1 solvent; Injection volume: 40 μl, flow rate: 1 ml / min.
Die Meßapparatur wird mittels dem Fachmann geläufigen Maßnahmen kalibriert.The measuring apparatus is calibrated using measures familiar to the person skilled in the art.
Die Signalauswertung erfolgt nach Zimm, wobei die Zimm-Formel gegebenenfalls in der Auswertesoftware einzustellen ist.The signals are evaluated according to Zimm, whereby the Zimm formula may have to be set in the evaluation software.
1.1. Molekulargewichtsprofil von Zellstoffen1.1. Molecular weight profile of pulps
Für den Zellstoff Viscokraft LV (Hersteller: International Paper) ist das Molekulargewichtsprofil in der Figur la beispielhaft dargestellt. Das Diagramm von Fig. la zeigt, daß dieser Zellstoff zu einem großen Teil aus Molekülen mit einem Molekulargewicht von etwa 100.000 besteht und daß dieser Zellstoff praktisch keine Anteile (etwa 0,2%) mit einem Molekulargewicht von größer als 500.000 besitzt. Eine 15%ige Celluloselösung von ausschließlich diesem Zellstoff (Herstellung siehe unten) in einem wässerigen Aminoxid (=Spinnmasse) entspricht somit nicht derjenigen, die erfindungsgemäß verwendet wird.The molecular weight profile for the pulp Viscokraft LV (manufacturer: International Paper) is shown as an example in FIG. The diagram of Fig. La shows that this pulp consists largely of molecules with a molecular weight of about 100,000 and that this pulp has practically no proportions (about 0.2%) with a molecular weight of more than 500,000. A 15% cellulose solution of only this pulp (see below for production) in an aqueous amine oxide (= spinning mass) therefore does not correspond to that used according to the invention.
Als Vergleich dazu zeigt Fig. lb das Molekulargewichtsprofil des Zellstoffs Alistaple LD 9.2 (Hersteller: Western Pulp) . Bei diesem Zellstoff liegt ein Maximum der Molmassenhäufigkeit bei etwa 200.000, und das Diagramm zeigt ferner, daß dieser Zellstoff einen hohen Anteil (etwa 25%) an Molekülen mit einem Molekulargewicht von größer als 500.000 besitzt. Eine Spinnmasse, die _ausschließlich einen derartigen Zellstoff zu 15 Masse-, enthält, besitzt etwa 4% (bezogen auf die Masse der Lösung; Abbau während der Lösungsherstellung nicht berücksichtigt) Cellulosemoleküle mit einem Molekulargewicht von größer als 500.000 und entspricht somit auch nicht derjenigen, die erfindungsgemäß verwendet wird. .For comparison, FIG. 1b shows the molecular weight profile of the pulp Alistaple LD 9.2 (manufacturer: Western Pulp). This pulp has a maximum molecular weight frequency of about 200,000 and the graph also shows that this pulp has a high proportion (about 25%) of molecules with a molecular weight greater than 500,000. A spinning mass _ausschließlich containing such pulp to 15 mass, having about 4% (based on the mass of the solution; degradation during preparation of the solution not considered) cellulose molecules having a molecular weight greater than 500,000 and corresponds therefore not those which is used according to the invention. ,
..
0 .0.
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gelassen. Anschließend wird durch Beheizung des Kneters mit einem auf 130°C temperierten Heizmedium und durch Verringerung des Drucks Wasser abgedampft, bis der Zellstoff vollständig in Lösung gegangen ist.calmly. Subsequently, by heating the kneader with a heating medium heated to 130 ° C. and by reducing the pressure, water is evaporated until the pulp has completely dissolved.
3. Verspinnung der Lösung und Bestimmung der maximalen3. Spinning the solution and determining the maximum
Abzugsgeschwindigkeit bzw. des minimalen Titers (Verspinnbarkeit)Take-off speed or the minimum titer (spinnability)
Als Spinnapparat wird ein in der Kunststoffverarbeitung gebräuchliches Schmelzindexgerät der Firma Davenport verwendet. Dieses Gerät besteht aus einem beheizbaren, temperaturregelbaren Stahlzylinder, in den die Spinnmasse eingefüllt wird. Mittels eines Kolbens, der mit einem Gewicht belastet wird, wird die Spinnmasse durch die an der Unterseite des StahlZylinders angebrachte Spinndüse, die ein Loch mit einem Durchmesser von 100 μm aufweist, extrudiert .A melt index device from Davenport used in plastics processing is used as the spinning apparatus. This device consists of a heatable, temperature-controllable steel cylinder, into which the spinning mass is filled. By means of a piston, which is loaded with a weight, the spinning mass is extruded through the spinneret attached to the underside of the steel cylinder, which has a hole with a diameter of 100 μm.
Für die Versuche wird die in den Spinnapparat eingebrachte Spinnmasse (Cellulosegehalt : 15%) durch das Spinnloch extrudiert und über einen Luftspalt mit einer Länge von 3 cm in ein wässeriges Fällbad geführt, umgelenkt, über eine Galette abgezogen, die hinter dem Fällbad vorgesehen ist, und dadurch verstreckt. Der Spinnmasseausstoß durch die Düse beträgt 0,030 g/min. Die Spinntemperatur beträgt 80°C bis 120°C.For the experiments, the spinning mass (cellulose content: 15%) introduced into the spinning apparatus is extruded through the spinning hole and passed over an air gap with a length of 3 cm into an aqueous precipitation bath, deflected, drawn off via a godet which is provided behind the precipitation bath, and thereby stretched. The spinning mass output through the nozzle is 0.030 g / min. The spinning temperature is 80 ° C to 120 ° C.
Zur Simulation des Spinnverhaltens wird der minimal verspinnbare Titer genommen. Dazu wird die maximale Abzugsgeschwindigkeit (m/min) ermittelt, indem die Abzugsgeschwindigkeit so lange gesteigert wird, bis der Faden reißt. Diese Geschwindigkeit wird notiert und zur Berechnung des Titers nach untenstehender Formel herangezogen. Je höher dieser Wert ist, desto besser ist das Spinnverhalten bzw. die Verspinnbarkeit.The minimum spinnable titer is used to simulate the spinning behavior. The maximum take-off speed (m / min) is determined by increasing the take-off speed until the thread breaks. This speed is noted and used to calculate the titer using the formula below. The higher this value, the better the spinning behavior or the spinnability.
Der Titer, der bei der maximalen Abzugsgeschwindigkeit gegeben ist, wird mit der folgenden allgemeinen Formel berechnet: 1 , 21 X K x A x 100The titer that is given at the maximum withdrawal speed is calculated using the following general formula: 1, 21 XK x A x 100
Titer (dtex) = G x LTiter (dtex) = G x L
wobei K die Cellulosekonzentration in Masse-% ist, A der Spinnmasseausstoß in g/Minute ist, G die Abzugsgeschwindigkeit in m/Minute ist, und L die Anzahl der Spinnlöcher der Spinndüse ist. Für die nachfolgenden Beispiele ist die Konzentration an Cellulose 15%, ist A = 0,030 g/Minute, und ist L = 1.where K is the cellulose concentration in mass%, A is the spinning mass output in g / minute, G is the take-off speed in m / minute, and L is the number of spinning holes in the spinneret. For the examples below, the concentration of cellulose is 15%, A = 0.030 g / minute, and L = 1.
4. Beblasung im Luftspalt4. Blowing in the air gap
Die Beblasung der Filamente im Luftspalt erfolgte über ihre gesamte Länge und im rechten Winkel zu ihnen. Die Feuchtigkeit der Luft wurde mittels einer Thermostatisierungseinrichtung eingestellt .The filaments in the air gap were blown over their entire length and at right angles to them. The humidity of the air was adjusted using a thermostat.
5. Spinnverhalten von Celluloselösungen5. Spinning behavior of cellulose solutions
5.1. Celluloselösungen, welche einen zu geringen Anteil5.1. Cellulose solutions, which are too small a proportion
(< 0,05 Masse-%) an langkettigen Molekülen aufweisen(<0.05 mass%) of long-chain molecules
Gemäß der oben beschriebenen Arbeitsweise wurde mit dem Zellstoff Viscokraft LV (Hersteller: International Paper Corp.), dessen Molekulargewichtsprofil in der Fig. la dargestellt ist, eine Spinnmasse hergestellt und bei verschiedenen Feuchtigkeiten im Luftspalt versponnen und dabei die maximale Abzugsgeschwindigkeit bzw. der minimal verspinnbare Titer ermittelt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 angegeben.According to the procedure described above, a pulp was produced with the pulp Viscokraft LV (manufacturer: International Paper Corp.), the molecular weight profile of which is shown in Fig. La, and spun in the air gap at different humidities, while the maximum take-off speed or the minimum spinnable Titer determined. The results are shown in Table 1.
In der Tabelle 1 steht "Temp." für die Temperatur der Spinnmasse in °C, "Feuchte" für die Luftfeuchtigkeit im Luftspalt in g Wasser/kg Luft, und steht "max. Abzugsgeschw. " für die maximale Abzugsgeschwindigkeit in m/Minute. Der Titer wurde gemäß obiger Formel errechnet und besitzt die Einheit dtex. Tabelle 1In table 1 is "Temp." for the temperature of the spinning mass in ° C, "humidity" for the air humidity in the air gap in g of water / kg of air, and "max. take-off speed" stands for the maximum take-off speed in m / minute. The titer was calculated according to the above formula and has the unit dtex. Table 1
Zellstoff Temp. Feuchte max. Abzu TiterPulp Temp. Moisture max. Less titer
Viscokraft LVVisco Force LV
II 115 0 176 0, 31II 115 0 176 0, 31
II 115 20 99 0, 55II 115 20 99 0, 55
II 115 48 63 0, 86II 115 48 63 0, 86
II 120 0 170 0,32II 120 0 170 0.32
II 120 22 83 0,66II 120 22 83 0.66
II 120 47 52 1, 05II 120 47 52 1, 05
Die in der Tabelle 1 dargestellten Ergebnisse zeigen, daß die maximale Abzugsgeschwindigkeit und der minimale Titer mit zunehmender Feuchtigkeit im Luftspalt abnimmt bzw. zunimmt. Dies bedeutet, daß sich die Verspinnbarkeit einer Lösung dieses Zellstoffes, der praktisch keine langkettigen Anteile aufweist, mit zunehmender Feuchtigkeit im Luftspalt verschlechtert .The results shown in Table 1 show that the maximum withdrawal speed and the minimum titer decrease or increase with increasing moisture in the air gap. This means that the spinnability of a solution of this pulp, which has practically no long-chain components, deteriorates with increasing moisture in the air gap.
5.2. Celluloselösungen, welche einen zu hohen Anteil (> 0,70 Masse-%) an langkettigen Molekülen aufweisen5.2. Cellulose solutions that have too high a proportion (> 0.70% by mass) of long-chain molecules
Gemäß der oben beschriebenen Arbeitsweise wurde mit dem Zellstoff Alistaple LD 9.2 (Hersteller: Western Pulp) , dessen Molekulargewichtsprofil in der Fig. lb dargestellt ist, eine Spinnmasse hergestellt und bei verschiedenen Feuchtigkeiten im Luftspalt versponnen und dabei die maximale Abzugsgeschwindigkeit bzw. der minimal verspinnbare Titer ermittelt. Es wurde ein umgekehrtes Ergebnis erhalten: Die Verspinnbarkeit war bei höheren Feuchten im Luftspalt etwas besser als bei niedrigeren Feuchten. Allerdings ist die Verspinnbarkeit von solchen Spinnmassen, wie anhand des minimalen Titers ersichtlich ist, in Summe deutlich schlechter, da bereits ein zu hoher Anteil an hochmolekularen Bestandteilen enthalten ist . HIn accordance with the procedure described above, a pulp was produced with the pulp Alistaple LD 9.2 (manufacturer: Western Pulp), whose molecular weight profile is shown in FIG determined. An opposite result was obtained: the spinnability was somewhat better at higher humidities in the air gap than at lower humidities. However, the spinnability of such spinning masses, as can be seen from the minimal titer, is significantly worse overall, since it already contains too high a proportion of high molecular weight constituents. H
-< υ 0.- <υ 0.
.-. os o.-. os o
> >
Fibrillationsneigung der hergestellten Fasern mit steigender Feuchtigkeit im Luftspalt noch weiter ab.The tendency of the fibers produced to fibrillate even further with increasing moisture in the air gap.
Fig. 2 zeigt das Spinnverhalten von Celluloselösungen mit variierenden Anteilen an langkettigen Molekülen, wobei als Ordinate der minimale Titer (dtex) und als Abszisse die Konzentration der jeweiligen Celluloselösung an Cellulosemole- külen mit einem Molekulargewicht von mindestens 500.000 aufgetragen ist. Die Konzentrationen wurden unmittelbar vor dem Verspinnen bestimmt.2 shows the spinning behavior of cellulose solutions with varying proportions of long-chain molecules, the ordinate being the minimum titer (dtex) and the abscissa the concentration of the respective cellulose solution being applied to cellulose molecules with a molecular weight of at least 500,000. The concentrations were determined immediately before spinning.
Der Anteil an langkettigen Molekülen wurde durch Zumischen von entsprechenden Mengen an Alistaple LD 9.2 zu Viscokraft LV eingestellt. Die Cellulosekonzentration der Lösung betrug in allen Fällen 15 Masse-%.The proportion of long-chain molecules was adjusted by adding appropriate amounts of Alistaple LD 9.2 to Viscokraft LV. The cellulose concentration of the solution was 15% by mass in all cases.
Das Spinnverhalten wurde für jede Celluloselösung sowohl bei einer Feuchtigkeit im Luftspalt von 30 g H„0 (Kurve "a") als auch bei 0 g H„0 (trocken) (Gerade "b") bestimmt.The spinning behavior was determined for each cellulose solution both at a humidity in the air gap of 30 g H "0 (curve" a ") and at 0 g H" 0 (dry) (straight line "b").
Der Fig. 2 kann entnommen werden:2 can be seen:
daß ein Zusammenhang zwischen Verspinnbarkeit und Konzentration an langkettigen Molekülen besteht;that there is a connection between spinnability and concentration of long-chain molecules;
daß bei trockener Luft im Luftspalt (Gerade "b") die Verspinnbarkeit annähernd linear immer besser wird, wenn die Konzentration an langkettigen Molekülen abnimmt;that in dry air in the air gap (straight line "b") the spinnability becomes almost linearly better as the concentration of long-chain molecules decreases;
daß bei feuchter Luft im Luftspalt (Kurve "a") die Verspinnbarkeit mit abnehmender Konzentration an langkettigen Molekülen zunächst immer besser wird, sich ab einer Konzentration von etwa 0,25 Masse-% jedoch wieder verschlechtert, wobei diese Verschlechterung ab 0,05 Masse-% besonders ausgeprägt ist. In der Figur 2 ist der erfindungsgemäße Bereich (0,05 bis 0,70 Masse-.) eingezeichnet. In diesem Bereich schwankt der minimale Titer nur zwischen etwa 0,4 dtex und 0,75 dtex, und zwar unabhängig von der Feuchte im Luftspalt. Dies bedeutet, daß die Verspinnbarkeit in diesem Bereich von der Feuchtigkeit im Luftspalt praktisch unabhängig ist und daß sich Spinnmassen mit langkettigen Molekülen im erfindungsgemäß angegebenen Konzentrationsbereich in dichten Fadenvorhängen verspinnen lassen, in welchen die Luftfeuchtigkeit praktisch keinen negativen Einfluß auf die Verspinnbarkeit ausübt, sodaß sich eine aufwendige Klimatisierung und Konditionierung der Be- blasungsluft erübrigt.that in moist air in the air gap (curve "a") the spinnability initially becomes better and better with decreasing concentration of long-chain molecules, but deteriorates again from a concentration of about 0.25 mass%, this deterioration starting from 0.05 mass% % is particularly pronounced. FIG. 2 shows the range according to the invention (0.05 to 0.70 mass.). In this range, the minimum titer fluctuates only between about 0.4 dtex and 0.75 dtex, regardless of the humidity in the air gap. This means that the spinnability in this area is practically independent of the moisture in the air gap and that spinning masses with long-chain molecules in the concentration range specified according to the invention can be spun in dense thread curtains in which the air humidity has practically no negative influence on the spinnability, so that one time-consuming air conditioning and conditioning of the blown air is no longer necessary.
Mittels umfangreicher Versuche hat die Anmelderin festgestellt, daß auf diese Weise Fadenvorhänge mit hoher linearer Dichte, und zwar einer linearen Dichte von mindestens 20, die mit normaler Luft beblasen werden, spinnen lassen.By means of extensive tests, the applicant has found that in this way thread curtains with a high linear density, namely a linear density of at least 20, which are blown with normal air, can be spun.
6. Fibrillationsverhalten von aus erfindungsgemäßen und nicht erfindungsgemäßen Cellulosespinnlösungen hergestellten Fasern6. Fibrillation behavior of fibers produced from cellulose spinning solutions according to the invention and not according to the invention
Es wurden nach der unter 2. angegebenen Methode Cellulosespinnlösungen mit einer Gesamtcellulosekonzentration von 15 Gew.-% hergestellt.Cellulose spinning solutions with a total cellulose concentration of 15% by weight were produced according to the method given under 2.
Als eingesetztes cellulosisches Material wurden folgende Zellstoffe bzw. Zellstoffmischungen herangezogen:The following cellulose or cellulose mixtures were used as the cellulosic material used:
1) Viscokraft LV (100%)1) Viscokraft LV (100%)
2) Viscokraft LV (85%), Alistaple LD 9.2 (15%)2) Viscokraft LV (85%), Alistaple LD 9.2 (15%)
Die Celluloselösung, welche zu 100% Viscokraft LV als cellulosisches Material enthielt, entsprach unmittelbar vor dem Verspinnen nicht einer erfindungsgemäß verwendeten Celluloselösung . Die Celluloselösung, welche zu 85% Viscokraft LV und zu 15% Alistaple LD 9.2 enthielt, entsprach unmitelbar vor dem Verspinnen einer erfindungsgemäß verwendeten Celluloselösung.The cellulose solution, which contained 100% Viscokraft LV as cellulosic material, did not correspond to a cellulose solution used according to the invention immediately before spinning. The cellulose solution, which contained 85% Viscokraft LV and 15% Alistaple LD 9.2, immediately corresponded to the spinning of a cellulose solution used according to the invention.
Aus den Celluloselösungen wurden gemäß der unter 3. angegebenen Arbeitsweise Fasern hergestellt. Bei den einzelnen Versuchen wurde bei sonst gleichbleibenden Bedingungen zur Beblasung der Filamente im Luftspalt (siehe 4.) Luft mit unterschiedlicher Feuchtigkeit eingesetzt. Von den so hergestellten Fasern wurde gemäß nachstehendem Test die Fibril- lierung gemessen.Fibers were produced from the cellulose solutions in accordance with the procedure given under 3. In the individual experiments, air with different humidity was used under otherwise constant conditions for blowing the filaments in the air gap (see 4.). Fibrillation of the fibers thus produced was measured according to the following test.
Test auf Fibrillierung:Fibrillation test:
Die Reibung der Fasern aneinander bei Waschvorgängen bzw. bei Ausrüstvorgängen im nassen Zustand wurde durch folgenden Test simuliert: 8 Fasern mit einer Länge von 20 mm wurden mit 4 ml Wasser in ein 20 ml Probenfläschchen gegeben und während 9 Stunden in einem Laborschüttelgerät der Type RO-10 der Fa. Gehardt, Bonn (BRD) auf Stufe 12 geschüttelt. Das Fibrillierverhalten der Fasern wurde danach unter dem Mikroskop mittels Auszählen der Anzahl der Fibrillen pro 0,276 mm Faserlänge beurteilt.The friction of the fibers against one another during washing processes or during finishing processes when wet was simulated by the following test: 8 fibers with a length of 20 mm were placed in a 20 ml sample vial with 4 ml of water and were held in a laboratory shaker of the RO type for 9 hours. 10 from Gehardt, Bonn (FRG) shaken at level 12. The fibrillation behavior of the fibers was then assessed under the microscope by counting the number of fibrils per 0.276 mm fiber length.
Ergebnisse :Results :
In der nachfolgenden Tabelle ist die gemäß obiger Vorschrift bestimmte Fibrillierung angegeben:The following table shows the fibrillation determined according to the above regulation:
Eingesetzter Zellstoff Titer Feuchte der Anzahl derUsed pulp titer moisture of the number of
(dtex) Beblasungsluft Fibrillen (g H20/kg Luft)(dtex) Blown air fibrils (g H 2 0 / kg air)
100% Viscokraft LV 1,7 10 >50100% visco power LV 1.7 10> 50
15% Alistaple LD 9,2/ 85% Viscokraft LV 1,7 10 2415% Alistaple LD 9.2 / 85% visco power LV 1.7 10 24
15% Alistaple LD 9,2/15% Alistaple LD 9.2 /
85% Viscokraft LV 1,7 20 1285% visco power LV 1.7 20 12
Aus der Tabelle ist deutlich ersichtlich, daß die Fibril- lationsneigung von aus Celluloselösungen mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hergestellten Fasern niedriger ist als bei Fasern, welche aus Celluloselösungen mit nicht erfindungsgemäßer Zusammensetzung hergestellt werden. Weiters ist aus der Tabelle ersichtlich, daß die Fibrillationsneigung von aus erfindungsgemäß verwendeten Celluloselösungen hergestellten Fasern noch weiter sinkt, wenn zur Beblasung Luft mit höherer Feuchtigkeit eingesetzt wird. The table clearly shows that the tendency to fibrillation of fibers produced from cellulose solutions with the composition according to the invention is lower than for fibers which are produced from cellulose solutions with a composition not according to the invention. Furthermore, it can be seen from the table that the tendency to fibrillation of fibers produced from cellulose solutions used according to the invention drops even further when air with higher humidity is used for blowing.

Claims

Patentansprüche :Claims:
Verfahren zur Herstellung cellulosischer Fasern der Gattung Lyocell durch Verarbeiten einer spinnbaren Lösung von Cellulose in einem wässerigen tertiären Aminoxid nach dem Trocken/Naß-Spinnverfahren,Process for the production of cellulosic fibers of the Lyocell type by processing a spinnable solution of cellulose in an aqueous tertiary amine oxide using the dry / wet spinning process,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß zum Verspinnen eine Lösung eingesetzt wird, die zwischen 0,05 Masse-% und 0,70 Masse-%, bezogen auf diethat a solution is used for spinning, which is between 0.05% by mass and 0.70% by mass, based on the
Masse der Lösung, Cellulose und/oder ein anderes PolymerMass of the solution, cellulose and / or another polymer
5 mit einem Molekulargewicht von mindestens 5x10 aufweist.5 having a molecular weight of at least 5x10.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verspinnen eine Lösung eingesetzt wird, die zwischen 0,10 und 0,55 Masse-%, bezogen auf die Masse der Lösung, Cellulose mit einem Molekulargewicht von mindestens 5x10 aufweist .A method according to claim 1, characterized in that a solution is used for spinning, which has between 0.10 and 0.55% by mass, based on the mass of the solution, of cellulose with a molecular weight of at least 5x10.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verspinnen eine Lösung eingesetzt wird, die zwischenA method according to claim 2, characterized in that a solution is used for spinning, which between
0,15 und 0,45 Masse-%, bezogen auf die Masse der Lösung,0.15 and 0.45 mass%, based on the mass of the solution,
5 Cellulose mit einem Molekulargewicht von mindestens 5x10 aufweist .5 has cellulose with a molecular weight of at least 5x10.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß als tertiäres Aminoxid N-Methylmorpholin-N-oxid eingesetzt wird.Process according to one of claims 1 to 3, characterized in that N-methylmorpholine-N-oxide is used as the tertiary amine oxide.
Verwendung einer spinnbaren Lösung von Cellulose in einem wässerigen tertiären Aminoxid, welche Lösung zwischen 0,05 und 0,70 Masse-%, bezogen auf die Masse der Lösung, Cellulose mit einem Molekulargewicht von mindestens 5x10 aufweist, zur Herstellung cellulosischer Fasern mit einem Titer von maximal 1 dtex.Use of a spinnable solution of cellulose in an aqueous tertiary amine oxide, which solution between 0.05 and 0.70% by mass, based on the mass of the solution, of cellulose having a molecular weight of at least 5x10, for the production of cellulosic fibers with a titer of at most 1 dtex.
Cellulosische Faser der Gattung Lyocell, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Titer von maximal 1 dtex aufweist .Cellulosic fiber of the Lyocell genus, characterized in that it has a titer of at most 1 dtex.
7. Cellulosische Faser der Gattung Lyocell, erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4.7. Cellulosic fiber of the Lyocell genus, obtainable by a process according to one of claims 1 to 4.
Cellulosische Faser nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen 0,25 und 7,0 Masse-%, insbesondere zwischen 1,0 und 3,0 Masse-%, bezogen auf die Masse der cellulosischen Faser, Cellulose mit einem Molekulargewicht von mindestens 5x10 aufweist.Cellulosic fiber according to one of claims 6 or 7, characterized in that it contains between 0.25 and 7.0% by mass, in particular between 1.0 and 3.0% by mass, based on the mass of the cellulosic fiber has a molecular weight of at least 5x10.
Cellulosische Faser nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Stapelfaser vorliegt.Cellulosic fiber according to one of claims 6 to 8, characterized in that it is present as a staple fiber.
10. Verfahren zur Herstellung cellulosischer Fasern der10. Process for the production of cellulosic fibers
Gattung Lyocell durch Verarbeiten einer spinnbaren Lösung von Cellulose in einem wässerigen tertiären Aminoxid nach dem Trocken/Naß-Spinnverfahren,Genus Lyocell by processing a spinnable solution of cellulose in an aqueous tertiary amine oxide using the dry / wet spinning process,
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
(1) zum Verspinnen eine Lösung eingesetzt wird, die zwischen 0,05 und 0,70 Masse-., bezogen auf die(1) a solution is used for spinning, which is between 0.05 and 0.70 mass., Based on the
Masse der Lösung, Cellulose mit einem Molekularge-Mass of the solution, cellulose with a molecular
5 wicht von mindestens 5x10 aufweist, und (2) zum Verspinnen eine Spinndüse verwendet wird, welche mehr als 10.000 Spinnlöcher besitzt, die so angeordnet sind, daß benachbarte Spinnlöcher maximal 3 mm voneinander beabstandet sind, und daß die lineare Dichte der Spinnlöcher mindestens 20 ist. 5 has a weight of at least 5x10, and (2) a spinneret is used for spinning, which has more than 10,000 spinning holes, which are arranged so that adjacent spinning holes are spaced apart by a maximum of 3 mm, and that the linear density of the spinning holes is at least 20.
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