EP1763596B1 - Method for the production of molded cellulose bodies - Google Patents

Method for the production of molded cellulose bodies Download PDF

Info

Publication number
EP1763596B1
EP1763596B1 EP05759726.2A EP05759726A EP1763596B1 EP 1763596 B1 EP1763596 B1 EP 1763596B1 EP 05759726 A EP05759726 A EP 05759726A EP 1763596 B1 EP1763596 B1 EP 1763596B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cellulose
solution
spinning
process according
coagulation bath
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP05759726.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1763596A1 (en
Inventor
Christoph Michels
Birgit Kosan
Frank Meister
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thueringisches Institut fuer Textil und Kunststoff Forschung eV
Original Assignee
Thueringisches Institut fuer Textil und Kunststoff Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thueringisches Institut fuer Textil und Kunststoff Forschung eV filed Critical Thueringisches Institut fuer Textil und Kunststoff Forschung eV
Publication of EP1763596A1 publication Critical patent/EP1763596A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1763596B1 publication Critical patent/EP1763596B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • D01F2/02Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof from solutions of cellulose in acids, bases or salts
    • 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
    • D01D1/00Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/06Feeding liquid to the spinning head
    • D01D1/09Control of pressure, temperature or feeding rate
    • 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
    • D01D4/06Distributing spinning solution or melt to spinning nozzles
    • 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
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/06Wet spinning methods

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of moldings from cellulose with "ionic liquids", in particular 1,3-Dialkylimidazoliumhalogeniden, as a solvent, in which one dissolves the cellulose, the solution into fibers or films / membranes deformed, the cellulose by precipitation in regenerated aqueous solutions, the solvent is separated by washing and the moldings dried.
  • ionic liquids in particular 1,3-Dialkylimidazoliumhalogeniden
  • ionic liquids have been known since 1914, they have only recently gained in importance as solvents or reaction media for many syntheses. Of particular interest are compounds with a positive nitrogen atom such as the ammonium; Pyridinium and imidazolium cation [ Schilling G. "Ionic Liquids” GIT Laboratory Journal 2004 (4) 372 - 373 ].
  • ionic liquids as a solvent for the deformation of the cellulose to filaments, staple fibers and films / membranes speaks a possible higher thermal stability compared to Aminoxidhydraten and a much better environmental performance compared to the viscose, acetate and copper process.
  • solvents the ionic liquids should allow working in the closed solvent circuit.
  • the yarn sheet is applied perpendicular to the thread running direction and sheet-like with conditioned air of preferably 15 to 25 ° C and 20 to 80% relative humidity.
  • the precipitation bath (11) is again formed from inflow or settling chamber (12), overflow (13), deflection roller or roller (14), collecting trough (15), pump (16) and thermostat (17).
  • the separation of yarn sheet (19) and precipitation bath (11) by deflecting at an angle> 90 ° and deduction on the Galettenduo (18).
  • a driven roller (14) takes over the deflection and further guide rollers transport to the godet pair (18).
  • Table 2 also shows the calculated surface increase ⁇ ⁇ a and the speed ⁇ at which the surface increase took place. ⁇ u> Table 2 ⁇ / u> (spinning conditions) Verse no. g L g / min u. Nozzle 2) D A ⁇ m ⁇ spinning.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Cellulose mit "ionischen Flüssigkeiten", insbesondere 1,3-Dialkylimidazoliumhalogeniden, als Lösungsmittel, bei dem man die Cellulose löst, die Lösung zu Fasern bzw. Folien/Membranen verformt, die Cellulose durch Fällen in wässrigen Lösungen regeneriert, das Lösungsmittel durch Waschen abtrennt und die Formkörper trocknet.The invention relates to a process for the production of moldings from cellulose with "ionic liquids", in particular 1,3-Dialkylimidazoliumhalogeniden, as a solvent, in which one dissolves the cellulose, the solution into fibers or films / membranes deformed, the cellulose by precipitation in regenerated aqueous solutions, the solvent is separated by washing and the moldings dried.

Zum Verformen von Cellulose - als nicht schmelzbares Polymer - zu Filamenten, Spinnfasern oder Folien/Membranen unter technischen Bedingungen sind drei unterschiedliche Lösungsspinnverfahren bis zur technischen Reife entwickelt worden, nämlich das Verspinnen stabiler Derivate, z.B. Cellulose-2,5-acetat, gelöst in Aceton ohne Regenerierung ( Acetatverfahren - Ullmann's Encyclopedia Weinheim: VCH-Verlagsgesellschaft 1986 Vol. A5 S. 438-448 ), das Verspinnen semistabiler Derivate, z.B. Cellulosexanthogenat, gelöst in Natronlauge mit Regenerierung ( Götze K. "Chemiefasern nach dem Viskoseverfahren" Berlin/Heidelberg/New York: Springer Verlag 1967 ) und das Verspinnen von Lösungen aus Cellulose und Aminoxidhydraten und Regenerieren durch Fällen der Cellulose in wässrigen Aminoxidlösungen [ Lyocellverfahren - Woodings C. "Regenerated Cellulose Fibres" Woodhead Publishing LTD Cambridg e 2001 ; DE-A 29 13 589 und 28 48 471 , US-A 4 246 221 ].For deforming cellulose - as a non-meltable polymer - into filaments, staple fibers or films / membranes under technical conditions, three different solution spinning processes have been developed to technical maturity, namely the spinning of stable derivatives, eg cellulose 2,5-acetate, dissolved in acetone without regeneration ( Acetate Process - Ullmann's Encyclopedia Weinheim: VCH Publishing Company 1986 Vol. A5 p. 438-448 ), the spinning of semi-stable derivatives, eg cellulose xanthate, dissolved in sodium hydroxide solution with regeneration ( Götze K. "Man-made fibers by the viscose process" Berlin / Heidelberg / New York: Springer Verlag 1967 ) and the spinning of solutions of cellulose and amine oxide hydrates and regeneration by precipitation of the cellulose in aqueous amine oxide solutions Lyocell Process - Woodings C. "Regenerated Cellulose Fibers" Woodhead Publishing LTD Cambridge 2001 ; DE-A 29 13 589 and 28 48 471 . US-A 4,246,221 ].

Weiterhin ist bekannt, Cellulose in "Chelat" bildenden Metallkomplexen, z.B. in Kupfertetraminhydroxid (Cuoxam), Kupfer-Ethylendiamin (Cuen), Nickel-Tris(2-aminoethyl)amin (Nitren), Zink-Diethyltriamin; Dimethyl-acetamid/Lithium-chlorid zu lösen [ Klüfers P. "Welche Metalle bilden Komplexe mit Cellulosedianionen" Vortrag DFG/Bad Herrenalb 16.03.1999 ]. Diese Lösungsmittel haben - abgesehen vom Kupfertetraminhydroxid zum Erspinnen von "Kupferseide" - wohl ein breites analytisches Interesse, aber bisher keine technische Anwendung gefunden.It is also known, cellulose in "chelate" forming metal complexes, for example in copper tetramine hydroxide (Cuoxam), copper-ethylenediamine (Cuen), nickel tris (2-aminoethyl) amine (nitrene), zinc diethyltriamine; Dimethyl acetamide / lithium chloride to be dissolved Klüfers P. "Which metals form complexes with cellulose dianions" Lecture DFG / Bad Herrenalb 16.03.1999 ]. Apart from the copper tetramine hydroxide for spinning "copper silk", these solvents have probably a broad analytical interest but have not found any technical application so far.

Obwohl ionische Flüssigkeiten seit 1914 bekannt sind, haben sie erst in jüngster Vergangenheit als Lösungsmittel bzw. Reaktionsmedium für viele Synthesen an Bedeutung gewonnen. Von besonderem Interesse sind dabei Verbindungen mit positivem Stickstoffatom wie das Ammonium-; Pyridinium- und Imidazoliumkation [ Schilling G. "Ionische Flüssigkeiten" GIT Labor-Fachzeitschrift 2004 (4) 372 - 373 ].Although ionic liquids have been known since 1914, they have only recently gained in importance as solvents or reaction media for many syntheses. Of particular interest are compounds with a positive nitrogen atom such as the ammonium; Pyridinium and imidazolium cation [ Schilling G. "Ionic Liquids" GIT Laboratory Journal 2004 (4) 372 - 373 ].

Aus der WO 03/029329 und der US-A 2003/0157351 ist bekannt, dass bestimmte ionische Flüssigkeiten, überwiegend aus cyclischen Stickstoffkationen und Halogenanionen bestehend, in Abwesenheit von Wasser und bei erhöhter Temperatur Cellulose lösen und diese bei Zusatz von Wasser wieder ausfällt. Bei der Herstellung der Celluloselösung wird trockene Cellulose in weitgehend wasserfreien ionischen Flüssigkeiten unter Energiezufuhr, beispielsweise durch Erhitzen mit Mikrowellen, aufgelöst. Über die Eigenschaften der Ausgangs- und regenerierten Cellulose, der Celluloselösung und die möglichen Bedingungen einer Verformung der Celluloselösung werden keine Aussagen gemacht.From the WO 03/029329 and the US-A 2003/0157351 It is known that certain ionic liquids, predominantly consisting of cyclic nitrogen cations and halogen anions, dissolve cellulose in the absence of water and at elevated temperature, and this precipitates again on addition of water. In the preparation of the cellulose solution, dry cellulose is dissolved in largely anhydrous ionic liquids while supplying energy, for example by heating with microwaves. No statements are made about the properties of the starting and regenerated cellulose, the cellulose solution and the possible conditions of deformation of the cellulose solution.

Für eine Verwendung ionischer Flüssigkeiten als Lösungsmittel für das Verformen der Cellulose zu Filamenten, Spinnfasern und Folien/Membranen spricht eine mögliche höhere thermische Stabilität im Vergleich zu Aminoxidhydraten sowie eine wesentlich bessere Umweltverträglichkeit im Vergleich zum Viskose-, Acetat- und Kupferverfahren. Als Lösungsmittel sollten die ionischen Flüssigkeiten das Arbeiten im geschlossenen Lösungsmittelkreislauf gestatten.For a use of ionic liquids as a solvent for the deformation of the cellulose to filaments, staple fibers and films / membranes speaks a possible higher thermal stability compared to Aminoxidhydraten and a much better environmental performance compared to the viscose, acetate and copper process. As solvents, the ionic liquids should allow working in the closed solvent circuit.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, durch das man bei hoher Verfahrenssicherheit und Umweltfreundlichkeit auf einfache Art und Weise, Cellulose (Zellstoff, Elementarchlorfrei ECF bzw. Totalchlorfrei TCF gebleicht) unter weitgehendem Erhalt der molekularen Parameter zu Filamenten, Spinnfasern und Folien/Membranen verformt. Mit diesem Verfahren sollen Formkörper aus Cellulose mit neuen bzw. verbesserten Eigenschaften hergestellt werden können.Object of the present invention is to provide a method by which one bleaches at high process safety and environmental friendliness in a simple manner, cellulose (pulp, Elementarchlorfrei ECF or total chlorine-free TCF) while substantially preserving the molecular parameters to filaments, staple fibers and films / membranes deformed. With this method, shaped bodies of cellulose with new or improved properties can be produced.

Gelöst wird die Aufgabe mit einem Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Cellulose durch Lösen derselben in einer ionischen Flüssigkeit, Verformen der viskosen Lösung zum Formkörper und Regenerieren der Cellulose, dadurch gekennzeichnet, dass man

  1. a) Cellulose oder eine Cellulosemischung in Wasser unter Scherung bis zur Einzelfaser dispergiert, abpresst, und die pressfeuchte Cellulose bzw. Cellulosemischung,
  2. b) in der ionischen Flüssigkeit, unter Zusatz basischer Substanzen und gegebenenfalls weiterer Stabilisatoren dispergiert, unter Scherung, steigender Temperatur und abnehmendem Druck (von etwa 800 bis 850 mbar auf etwa 10 bis 30 mbar) das Wasser entfernt und die Dispersion in eine homogene Lösung überführt,
  3. c) die Lösung über (eine) temperierbare Rohrleitung(en) und eine Druckausgleichsvorrichtung mindestens einem Spinnpaket zuführt,
  4. d) die Lösung im Spinnpaket ein Filter, eine vorzugsweise als Wärmetauscher ausgebildete Verteilerplatte und die Spinnkapillare(n) bzw. den Schlitz der Spinndüse(n) passiert,
  5. e) die zu Kapillaren bzw. zur Folie verformten Lösungsstrahlen unter Verzug durch einen klimatisierten Spalt führt,
  6. f) die orientierten Lösungsstrahlen durch Behandeln mit einer temperierten Lösung, die mit der ionischen Flüssigkeit mischbar ist, für die Cellulose aber ein Fällungsmittel darstellt, ausfällt, am Ende der Fällbadstrecke durch Ab - oder Umlenken vom Fällbad trennt und
  7. g) den Formkörper als Filamentgarn, Faserkabel bzw. Folie/Membran abzieht, einer ein- bzw. mehrstufigen Fällmittelwäsche unterwirft, gegebenenfalls aviviert und trocknet oder zu Stapelfasern schneidet, aviviert und trocknet.
The object is achieved with a method for the production of shaped articles from cellulose by dissolving them in an ionic liquid, shaping the viscous solution to the molding and regenerating the cellulose, characterized in that
  1. a) cellulose or a cellulose mixture is dispersed in water under shearing down to the individual fiber, pressed, and the cellulose or cellulosic mixture moist with moisture,
  2. b) dispersed in the ionic liquid, with the addition of basic substances and optionally further stabilizers, under shear, increasing temperature and decreasing pressure (from about 800 to 850 mbar to about 10 to 30 mbar) the water is removed and the dispersion is converted into a homogeneous solution .
  3. c) supplying the solution via (a) temperature-controllable pipeline (s) and a pressure compensation device to at least one spin pack,
  4. d) the solution in the spin pack passes through a filter, a distributor plate, preferably designed as a heat exchanger, and the spinning capillary (s) or the slot of the spinneret (s),
  5. e) the solution jets deformed into capillaries or to the foil leads through an air-conditioned gap,
  6. f) the solution solution jets by treatment with a tempered solution, which is miscible with the ionic liquid, but for the cellulose is a precipitant precipitates, at the end of Fällbadstrecke by off or diverting from the precipitating bath separates and
  7. g) stripping the shaped body as filament yarn, fiber cable or film / membrane, subjecting it to a single-stage or multistage precipitant wash, optionally scavenging and drying or cutting into staple fibers, scavenging and drying.

Vorzugsweise erreicht die Spinnlösung erst beim Passieren der als Wärmetauscher ausgebildeten Verteilerplatte die Spinntemperatur.Preferably, the spinning solution reaches the spinning temperature only when passing through the distribution plate designed as a heat exchanger.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Spinnlösung in Spinnkapillaren von 0,4 bis 5 mm Gesamtlänge (I), mit einem zylindrischen Teil (L = 0,5 bis 3D), einem konischen Teil (I - L) und einem Ausgangsdurchmesser (D) von 0,05 bis 0,25 mm mit kreisrunder Anordnung der Spinnkapillaren für Filamentgame und rechteckiger Anordnung der Spinnkapillaren für Spinnfasern verformt.In a preferred embodiment of the process according to the invention, the spinning solution is divided into spinning capillaries of 0.4 to 5 mm overall length (I), with a cylindrical part (L = 0.5 to 3D), a conical part (I-L) and an exit diameter ( D) of 0.05 to 0.25 mm with a circular arrangement of the spinning capillaries for Filamentgame and rectangular arrangement of the spinning capillaries for staple fibers deformed.

Die Verformung der Spinnlösung zu einer Flachfolie erfolgt zweckmäßig mit einer Breitschlitzdüse mit einer Spaltbreite von 0,1 bis 2,0 mm Dicke. Für die Herstellung von Blasfolien eignen sich Ringschlitzdüsen mit einer Spaltbreite von etwa 0,1 bis 1,5 mm.The deformation of the spinning solution into a flat film is expediently carried out with a slot die with a gap width of 0.1 to 2.0 mm thickness. For the production of blown film ring slit nozzles are suitable with a gap width of about 0.1 to 1.5 mm.

Das Dispergieren und Lösen trockener Cellulose, ohne Vorschalten aufwendiger Mahlverfahren, in wasserfreien ionischen Flüssigkeiten, z. B. in 1-Butyl-3-methyl-imidazoliumchlorid führt zu keiner "knötchenfreien" Suspension und auch nach sehr langen Lösezeiten zu keiner homogenen Lösung, die den Anforderungen eines Spinnprozesses genügt. Fein gemahlene Cellulose ist sehr voluminös, nicht rieselfähig und neigt in Gegenwart von Luft zu Verpuffungen. Weiterhin hat sich gezeigt, dass das in dieser Art und Weise durchgeführte Lösen der Cellulose mit einem signifikanten Abbau der Molmasse verbunden ist. Betrug der Cuoxam-DP eines Fichtensulfitzellstoffes vor dem Lösen unter Mikrowellenheizung 550, so wurde für die aus der Lösung regenerierte Cellulose ein Cuoxam-DP von 172 gefunden. Ein Verspinnen solcher Lösungen zu Fasern ist nicht möglich.The dispersion and dissolution of dry cellulose, without upstream consuming grinding processes, in anhydrous ionic liquids, eg. As in 1-butyl-3-methyl-imidazolium leads to no "nodule-free" suspension and even after very long dissolution times to a homogeneous solution that meets the requirements of a spinning process. Finely ground cellulose is very voluminous, not free-flowing and tends to deflagrate in the presence of air. Furthermore, it has been found that the dissolution of the cellulose carried out in this manner is associated with a significant degradation of the molecular weight. If the cuoxam-DP of a spruce sulphite pulp was found to be undissolved under microwave heating 550, a cuvoxam-DP of 172 was found for the solution-regenerated cellulose. Spinning such solutions into fibers is not possible.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren können Zellstoffe aus Holz oder cellulosischen Fasern von Einjahrespflanzen, insbesondere Baumwoll-Linters, hergestellt nach dem Sulfit-, Sulfat-Norhydrolyse Sulfat- oder Organosolv-Verfahren mit elementarchlorfreier (ECF) oder totalchlorfreier (TCF) Bleiche, verwendet werden. Bevorzugt eingesetzt werden Mischungen von Cellulosen mit einer mittleren Molmasse (Cuoxam-DP 400 bis 800) mit hochmolekularen Cellulosen (Cuoxam-DP 800 bis 3.000) oder niedermolekularen Cellulosen (Cuoxam-DP 20 bis 400). Bevorzugte ionische Flüssigkeiten sind Schmelzen von 1,3-Dialkyl-imidazolium halogeniden. Zur Stabilisierung vor und/oder während des Lösens der Cellulose können der ionischen Flüssigkeit basische Substanzen mit einem geringen Dampfdruck zugesetzt werden in einer Menge, die in der Cellulose und wäßrige ionische Flüssigkeit enthaltenden Suspension einen pH-Wert von 8 oder mehr bewirkt. Die basische Verbindung mit einem geringen Dampfdruck ist besonders bevorzugt ein Alkalihydroxid, wie KOH oder NaOH.In the process according to the invention, pulps of wood or cellulosic fibers of annual plants, in particular cotton linters, produced by the sulphite, sulphate-norhydrolysis sulphate or organosolv process with elemental chlorine-free (ECF) or totally chlorine-free (TCF) bleach can be used. Preference is given to using mixtures of celluloses having an average molar mass (Cuoxam DP 400 to 800) with high molecular weight celluloses (Cuoxam DP 800 to 3,000) or low molecular weight celluloses (Cuoxam DP 20 to 400). Preferred ionic liquids are melts of 1,3-dialkylimidazolium halides. For stabilization before and / or during the dissolution of the cellulose, basic substances having a low vapor pressure may be added to the ionic liquid in an amount which causes a pH of 8 or more in the suspension containing cellulose and aqueous ionic liquid. The basic compound having a low vapor pressure is particularly preferably an alkali hydroxide such as KOH or NaOH.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der Zellstoff unter starker Scherung in Wasser bis zur Einzelfaser aufgeschlagen. Nach dem Abpressen liegt gequollene Cellulose mit ca. 50 Masse-% Wasser vor. Die pressfeuchte Cellulose lässt sich beispielsweise in wässrigem 1-Butyl-3-methyl-imidazoliumchlorid, das gleichzeitig soviel Alkalihydroxid enthält, dass sich ein pH-Wert > 8 einstellt, leicht in eine homogene Suspension überführen, die unter Scherung, Temperaturerhöhung und Druckverminderung nach Abdestillieren des Wassers in eine homogene Spinnlösung übergeht. Unter diesen Bedingungen beträgt die Lösezeit nur einen Bruchteil derer, die zum Lösen trockener Cellulose in wasserfreiem 1-Butyl-3-methyl-imidazoliumchlorid benötigt wird. Der Molmasseabbau liegt unter 10 %. Die Spinnlösungsqualität kann analog zum Lyocellprozess durch Bestimmen von Partikelgehalt cppm und die auf die Klassenbreite bezogene Partikelverteilung [q3x= f(x)] mittels Laserbeugung [siehe Kosan B. Michels Ch. Chemical Fibers International 48 (1999) 4 S. 50-54 ], sowie von Nullscherviskosität η 0 ϑ

Figure imgb0001
und Relaxationszeit λ m ϑ
Figure imgb0002
[siehe Michels Ch. Das Papier 52 (1998) 1 S. 3-8 ] charakterisiert werden. In der Praxis liegen bei diesen Lösungen Relaxationszeitspektren [H = f(λ)] vor, da die Cellulose eine Molmassenverteilung aufweist. λ m ϑ
Figure imgb0003
ist dann die Relaxationszeit beim Häufigkeitsmaximum im gewichteten Relaxationszeitspektrum [H*λ = f(λ)]. Im Unterschied zu den Cellulose/Aminoxidhydrat-Lösungen, erfolgt die Solvatation der Cellulose im 1-Butyl-3-methyl-imidazoliumchlorid bzw. 1-Ethyl-3-methyl-imidazoliumchlorid deutlich langsamer und das Erreichen der minimalen Nullscherviskosität (vollständige Solvatation) ist wesentlich stärker von der Lösetemperatur und Lösezeit abhängig.In the method according to the invention, the pulp is whipped up to a single fiber under high shear in water. After pressing swollen cellulose is present with about 50% by mass of water. For example, in aqueous 1-butyl-3-methylimidazolium chloride, which contains at the same time as much alkali hydroxide as achieves a pH of> 8, the cellulose which is moist with respect to the press can easily be converted into a homogeneous suspension which is distilled off under shear, temperature increase and pressure reduction of water into a homogeneous spinning solution. Under these conditions, the dissolution time is only a fraction of that needed to dissolve dry cellulose in anhydrous 1-butyl-3-methyl-imidazolium chloride. The reduction in molecular weight is less than 10%. The spinning solution quality can be determined analogously to the lyocell process by determining the particle content c ppm and the particle distribution related to the class width [q3x = f (x)] by means of laser diffraction [see Kosan B. Michels Ch. Chemical Fibers International 48 (1999) 4 pp. 50-54 ], as well as zero shear viscosity η 0 θ
Figure imgb0001
and relaxation time λ m θ
Figure imgb0002
[please refer Michels Ch. Paper 52 (1998) 1 pp. 3-8 ] are characterized. In practice, relaxation time spectra [ H = f ( λ )] are present in these solutions since the cellulose has a molecular weight distribution. λ m θ
Figure imgb0003
is then the relaxation time at the frequency maximum in the weighted relaxation time spectrum [ H * λ = f ( λ )]. In contrast to the cellulose / amine oxide hydrate solutions, the solvation of the cellulose in 1-butyl-3-methylimidazolium chloride or 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride is significantly slower and the achievement of the minimum zero shear viscosity (complete solvation) is essential more dependent on the dissolution temperature and dissolution time.

Die Temperaturfunktion von Nullscherviskosität und Relaxationszeit ist durch die Beziehung (1) ln η λ = ln K η λ + E A R T

Figure imgb0004

gegeben. Ihre Kenntnis ist für das Verformen hochelastischer Lösungen im Spinndüsenkanal und Spalt, von wesentlicher Bedeutung.The temperature function of zero shear viscosity and relaxation time is given by the relationship (1) ln η λ = ln K η λ + e A R T
Figure imgb0004

given. Their knowledge is essential for the deformation of highly elastic solutions in the spinneret channel and gap.

Die Cellulose-Konzentration und die Molmasse der Cellulose bzw. Cellulosemischung werden zweckmäßig so gewählt, dass sich bei 85 °C eine Nullscherviskosität der Spinnlösung von 1.000 bis 100.000 Pa s, bevorzugt von 10.000 bis 80.000 Pa s, einstellt.The cellulose concentration and the molecular weight of the cellulose or cellulose mixture are suitably chosen so that at 85 ° C, a zero shear viscosity of the spinning solution of 1,000 to 100,000 Pa s, preferably from 10,000 to 80,000 Pa s, adjusts.

Für eine hohe Stabilität der Molmasse über lange Zeit bei erhöhter Temperatur hat sich neben dem Zusatz von Basen ein solcher von Antioxidantien bewährt. Das sind insbesondere organische Verbindungen mit mindestens einer konjugierten Doppelbindung und zwei Hydroxyl- bzw. Aminogruppen, wie Hydrochinon, p-Phenylendiamin, Gallussäureester, Tannine u.ä. Wie sich aus DTA/DSC und reaktionskalorimetrischen Messungen ergibt, ist die thermische Stabilität der erfindungsgemäßen Spinnlösungen im Vergleich zu stabilisierten Lyocellspinnlösungen signifikant höher. Während bei stabilisierten Cellulose/Aminoxidhydratlösungen oberhalb 130°C die Gefahr der explosionsartigen Zersetzung besteht, ist das 1-Butyl-3-methyl-imidazoliumchlorid bis mindestens 250°C stabil und bei der stabilisierten Spinnlösung beginnt die Cellulose sich oberhalb 213°C zu zersetzen.For a high stability of the molecular weight over a long time at elevated temperature, in addition to the addition of bases, such an antioxidant has been proven. These are, in particular, organic compounds having at least one conjugated double bond and two hydroxyl or amino groups, such as hydroquinone, p- phenylenediamine, gallic acid esters, tannins, and the like. As can be seen from DTA / DSC and reaction calorimetric measurements, the thermal stability of the spinning solutions according to the invention is significantly higher compared to stabilized lyocell spinning solutions. While in stabilized cellulose / Aminoxidhydratlösungen above 130 ° C, the risk of explosive decomposition, the 1-butyl-3-methyl-imidazolium is stable to at least 250 ° C and the stabilized spinning solution, the cellulose begins to decompose above 213 ° C.

Das Verformen der Lösung zu Filamenten, Spinnfasern und Folien/Membranen erfolgt in einem abgewandelten Trocken-Nass-Extrusionsverfahren dergestalt, das man die Lösung über eine temperierbare Rohrleitung und Druckausgleichsvorrichtung dem Spinnpaket mit Lösetemperatur ϑL zuführt, hier durch ein Sicherheitsspinnfilter presst, in einem temperierbaren Wärmetauscher die erforderliche Spinntemperatur ϑSp einstellt, die Lösung entsprechend ihrer Relaxationszeit λ m ϑ

Figure imgb0005
bei Spinntemperatur relaxieren lässt, durch Spinndüsen zu Filamenten bzw. Folien verformt und unter Verzug durch einen Spalt zum Fällbad führt. Zwischen Wärmetauscherausgang und Spinnkapillaren sollte ein Volumen V in cm3 bleiben, welches mindestens gleich oder größer dem Produkt aus Volumenstrom ν̇L in cm3/s und Relaxationszeit λm in s bei Spinntemperatur ist. V v ˙ L λ m
Figure imgb0006
The deformation of the solution into filaments, staple fibers and films / membranes takes place in a modified dry-wet extrusion process such that the solution via a temperature-adjustable pipe and pressure compensation device the spinning package with dissolving temperature θ L feeds, here by a Sicherheitssspinnfilter presses, in a temperature-controlled Heat exchanger sets the required spinning temperature θ Sp , the solution according to their relaxation time λ m θ
Figure imgb0005
relax at spinning temperature, through spinnerets to filaments or foils deformed and leads with delay through a gap to the precipitation bath. Between the heat exchanger outlet and spin capillaries, a volume V should remain in cm 3 , which is at least equal to or greater than the product of volume flow ν̇ L in cm 3 / s and relaxation time λ m in s at spinning temperature. V v ˙ L λ m
Figure imgb0006

Im Spalt, der aus einer klimatisierten Zone besteht, wird die Fadenschar senkrecht zur Fadenlaufrichtung und flächenförmig mit klimatisierter Luft von vorzugsweise 15 bis 25°C und 20 bis 80 % relativer Feuchte beaufschlagt.In the gap, which consists of an air-conditioned zone, the yarn sheet is applied perpendicular to the thread running direction and sheet-like with conditioned air of preferably 15 to 25 ° C and 20 to 80% relative humidity.

Die Fadenbildung kann man als zweistufigen Prozess darstellen. In der Spinnkapillare erfolgt vorwiegend unter dem Einfluss der Scherspannung τD bei konstanter Temperatur eine Verjüngung des Lösungsstrahles vom Eintritts- AE auf den Austrittsquerschnitt AA der Spinnkapillare, d.h. der Verzug in der Düse SVD folgt aus S V D = A E A A = D E D A 2

Figure imgb0007
The thread formation can be represented as a two-stage process. In the spinning capillary, a tapering of the solution jet from the inlet A E to the outlet cross section A A of the spinning capillary occurs predominantly under the influence of the shearing stress τ D at constant temperature, ie the draft in the nozzle SV D follows S V D = A e A A = D e D A 2
Figure imgb0007

DE und DA entspricht dem Eintritts- bzw. Austrittsdurchmesser der Spinnkapillare. Im Spalt der Länge a erfolgt unter dem Einfluss der axialen Dehnspannung σa bei abnehmender Temperatur eine weitere Verjüngung des Lösungsstrahles im Verhältnis von Abzugs- νa und Spritzgeschwindigkeit νs , dem Spinnverzug SVa. S V a = v a v s = D A D K 2

Figure imgb0008
D E and D A correspond to the entry or exit diameter of the spinning capillary. In the gap of length a under the influence of the axial expansion stress σ a with decreasing temperature, a further taper of the solution jet in the ratio of withdrawal ν a and injection speed ν s , the spinning distortion SV a . S V a = v a v s = D A D K 2
Figure imgb0008

DK entspricht dem Kapillardurchmesser beim Übergang Spalt/Fällbad. Der Verzug des Lösungsstrahles im Spalt ist gleichzeitig mit einer Zunahme der Fadenoberfläche gemäß (5) O K = SV a O A

Figure imgb0009

verbunden. Darin bedeuten OA die Oberfläche des Fadens am Spinnkapillarenaus- und OK die Oberfläche des Fadens am Fällbadeintritt. Die Oberflächenvergrößerung pro Zeiteinheit ΔȮa im Spalt der Länge a ergibt sich dann mit O ˙ A = D A π v s und O ˙ K = D K π v a
Figure imgb0010
zu Δ O ˙ a = O ˙ K - O ˙ A = D A π v s SV a - 1
Figure imgb0011
und mit v s = 3 , 6 10 - 2 T 10 v a D A 2 π ρ L c Cell .
Figure imgb0012
folgt Δ O ˙ a = 3 , 6 10 - 2 T 10 v a D A ρ L c Cell . SV a - 1 cm 2 min
Figure imgb0013

für die Oberflächenzunahme einer Kapillare pro Zeiteinheit. Darin bedeuten T 10 die Faserfeinheit in dtex, ρL die Dichte der Spinnlösung in g/cm3 und cCell. die Cellulosekonzentration in Masse-%. Es ist leicht einzusehen, dass die Neubildung von Oberflächen während der Fadenverfestigung im Spalt mit Störungen im Fasermantel verbunden sein sollte und das Fibrillierverhalten der Fasern negativ beeinflusst. Hinzu kommt, dass die Lösungsstrahlen in hohem Maße hygroskopisch sind, Wasser aus der klimatisierten Umgebung aufnehmen und in den Randzonen eine partielle Fällung der Cellulose stattfindet.D K corresponds to the capillary diameter at the transition gap / precipitation bath. The delay of the solution jet in the gap is simultaneous with an increase of the thread surface according to (5) O K = SV a O A
Figure imgb0009

connected. Therein, O A is the surface of the thread at the spinning capillary outlet and O K is the surface of the thread at the precipitation bath inlet. The surface enlargement per unit time ΔȮ a in the gap of length a then results with O ˙ A = D A π v s and O ˙ K = D K π v a
Figure imgb0010
to Δ O ˙ a = O ˙ K - O ˙ A = D A π v s SV a - 1
Figure imgb0011
and with v s = 3 . 6 10 - 2 T 10 v a D A 2 π ρ L c Cell ,
Figure imgb0012
follows Δ O ˙ a = 3 . 6 10 - 2 T 10 v a D A ρ L c Cell , SV a - 1 cm 2 min
Figure imgb0013

for the surface increase of a capillary per unit time. Where T 10 is the fiber denier in dtex, ρ L is the density of the spinning solution in g / cm 3 and c Cell. the cellulose concentration in mass%. It is easy to see that the formation of new surfaces during the thread consolidation in the gap should be associated with disruptions in the fiber cladding and adversely affect the fibrillation behavior of the fibers. In addition, the solution jets are highly hygroscopic, absorb water from the air-conditioned environment and take place in the peripheral areas of a partial precipitation of the cellulose.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren hat sich gezeigt, das man sehr gute Fasereigenschaften erreicht, wenn die Oberflächenzunahme Δ̇a Werte < 200 cm2/min, insbesondere < 20 cm2/min erreicht.In the method according to the invention, it has been shown that very good fiber properties are achieved when the surface increase Δ̇ Ȯ a reaches values of <200 cm 2 / min, in particular <20 cm 2 / min.

Eine weitere wichtige Größe stellt die auf den Spalt a = 1 normierte Oberflächenzunahme dar. v an = 10 Δ O ˙ a α mm / min

Figure imgb0014
Another important factor is the normalized to the gap a = 1 surface increase. v ~ at = 10 Δ O ˙ a α mm / min
Figure imgb0014

Mit Δa in cm2/min und a in cm. Sie ist ein Maß für die Geschwindigkeit der Oberflächenänderung und sollte möglichst klein sein. Gute Fasereigenschaften erhält man für Werte ν an <500 mm/min, insbesondere für ν an < 50 mm/min.With Δ Ȯ a in cm 2 / min and a in cm. It is a measure of the rate of surface change and should be as small as possible. Good fiber properties are obtained for values ν at <500 mm / min, in particular for ν at <50 mm / min.

Das Klimatisieren des Spaltes, vorzugsweise durch Luft mit bestimmter Temperatur und Feuchtigkeit hat neben einem Kühl- und Stabilisierungseffekt des Fadenlaufes, eine partielle Fällung der Cellulose, vorzugsweise in den Randzonen der Filamente zur Folge. Das erhöht die Spinnsicherheit, insbesondere bei hohen Kapillardichten, fördert die Bildung einer Kern/Mantelstruktur und verbessert die Fasereigenschaften. Beim Passieren der klimatisierten Verzugszone wird die Fadenschar vorzugsweise zusätzlich mit einem ebenfalls klimatisierten Gasstrom beaufschlagt werden.The air conditioning of the gap, preferably by air with a certain temperature and moisture, in addition to a cooling and stabilizing effect of the yarn path, a partial precipitation of the cellulose, preferably in the edge zones of the filaments result. This increases the spinning safety, especially with high capillary densities, promotes the formation of a core / shell structure and improves the fiber properties. When passing the air-conditioned draft zone, the group of threads is preferably additionally subjected to a likewise conditioned gas stream.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren leitet man die orientierten Lösungsstrahlen zum Regenerieren der Cellulose durch ein wässriges Fällbad, das bis zu 50 Masse-%, vorzugsweise bis zu 25 Masse-% der zum Lösen verwendeten ionischen Flüssigkeit enthält.In the process of the present invention, the oriented solution jets are passed to regenerate the cellulose through an aqueous precipitation bath containing up to 50% by weight, preferably up to 25% by weight, of the ionic liquid used to dissolve.

Weiterhin wurde gefunden, dass man bei Verwendung von beispielsweise 1,3-Dialkyl-imidazoliumhalogeniden als Lösungsmittel, das leicht braun gefärbte Fällbad durch Behandeln mit alkalischem Wasserstoffperoxid bei 60 bis 80°C entfärben und die durch den Zellstoff bzw. andere Hilfsprodukte eingeschleppten Kationen über Kationenaustauscher entfernen kann. Das so gereinigte Fällbad kann nach destillativem Aufkonzentrieren als Lösungsmittel in den Kreislauf zurückgeführt werden.It has furthermore been found that, when using, for example, 1,3-dialkylimidazolium halides as solvent, the slightly brownish precipitation bath is decolorized by treatment with alkaline hydrogen peroxide at 60 to 80 ° C. and the cations introduced through the pulp or other auxiliary products via cation exchangers can remove. The precipitation bath thus purified can be recirculated as a solvent after distillative concentration.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die darin benutzte Vorrichtung werden nun an Hand der Zeichnungen und durch Beispiele erläutert. Es zeigen

Figur 1:
eine graphische Darstellung der Partikelverteilung einer typischen Cellulose/1-Butyl-3-methyl-imidazoliumchlorid-Spinnlösung mit 11,5 Masse-% Baumwoll-Linterszellstoff;
Figur 2:
eine graphische Darstellung des gewichteten Relaxationszeitspektrums einer Spinnlösung mit 12,5 Masse-% Eukalyptusvorhydrolysesulfatzellstoff bei 85°C;
Figur 3:
eine graphische Darstellung der Temperaturfunktion von Nullscherviskosität und Relaxationszeit für die Spinnlösung gemäß Figur 2;
Figur 4:
die durch DSC-Analyse ermittelte Enthalpie als Funktion der Temperatur für 1-Butyl-3-methyl-imidazolium-chlorid und für eine Spinnlösung mit 12 Masse-% Fichtensulfitzellstoff und 1-Butyl-3-methyl-imidazoliumchlorid als Lösungsmittel;
Figur 5:
die schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Filamentgarnen und Spinnfasern;
Figur 6:
die schematische Darstellung einer bevorzugten Vorrichtung zur Herstellung von Spinnfasern und Folien;
Figur 7:
eine schematische Darstellung der als Wärmetauscher ausgebildeten Verteilerplatte.
The method according to the invention and the device used therein will now be explained with reference to the drawings and by way of examples. Show it
FIG. 1:
a plot of particle distribution of a typical cellulose / 1-butyl-3-methyl-imidazolium chloride spinning solution with 11.5% by weight of cotton linters pulp;
FIG. 2:
a plot of the weighted relaxation time spectrum of a spinning solution containing 12.5% by weight eucalyptus prehydrolysis sulfate pulp at 85 ° C;
FIG. 3:
a graphical representation of the temperature function of zero shear viscosity and relaxation time for the spinning solution according to FIG. 2 ;
FIG. 4:
the enthalpy determined by DSC analysis as a function of temperature for 1-butyl-3-methylimidazolium chloride and for a spinning solution containing 12% by weight of spruce sulphite pulp and 1-butyl-3-methylimidazolium chloride as solvent;
FIG. 5:
the schematic representation of an apparatus for carrying out the method for producing filament yarns and staple fibers;
FIG. 6:
the schematic representation of a preferred apparatus for producing staple fibers and films;
FIG. 7:
a schematic representation of the formed as a heat exchanger distributor plate.

Figur 1 zeigt die durch Laserbeugung ermittelte Dichteverteilung q3*(x) über der Partikelgröße in µm für eine mit 0,22 Masse-% NaOH (bezogen auf das Lösungsmittel) stabilisierte Spinnlösung aus 11,5 Masse-% Baumwoll-Linterszellstoff (Cuoxam-DP 650) und 88,5 Masse-% 1-Butyl-3-methyl-imidazolium-chlorid mit einer Nullscherviskosität von 31650 Pas und einer Relaxationszeit von 5,3 s bei 85°C. Der Partikelgehalt von 20 ppm unterteilt sich in 81 % < 12 µm und 19 % < 40 µm äquivalenter Partikeldurchmesser. Das entspricht einer Lösungsqualität, die zum Spinnen von Fasern geeignet ist. FIG. 1 shows the density distribution determined by laser diffraction q3 * (x) over the particle size in μm for a spinning solution of 11.5 mass% cotton linter pulp (Cuoxam DP 650) stabilized with 0.22 mass% NaOH (based on the solvent) and 88.5% by weight of 1-butyl-3-methyl-imidazolium chloride having a zero shear viscosity of 31650 Pas and a relaxation time of 5.3 seconds at 85 ° C. The particle content of 20 ppm is divided into 81% <12 μm and 19% <40 μm equivalent particle diameter. This corresponds to a solution quality that is suitable for spinning fibers.

Figur 2 zeigt das gewichtete Relaxationszeitspektrum (H*λ) = f (λ) für eine mit 0,22 Masse-% NaOH und 0,04 Masse-% Gallussäurepropylester (bezogen auf das Lösungsmittel) stabilisierte Spinnlösung aus 12,5 Masse-% eines Eukalyptus-Vorhydrolysesulfatzellstoffes (Cuoxam DP 569) und 87,5 Masse-% 1-Butyl-3-methyl-imidazoliumchlorid mit einer Nullscherviskosität von 27010 Pas und einer Relaxationszeit von 9,5 s bei 85°C. Der Partikelgehalt betrug 22 ppm mit einem Anteil von 40 % < 12 µm und 60 % < 40 µm. FIG. 2 shows the weighted relaxation time spectrum (H * λ) = f (λ) for a spinning solution of 12.5% by mass of eucalyptus stabilized with 0.22% by mass of NaOH and 0.04% by mass of gallic acid propyl ester (based on the solvent) Prehydrolysis sulphate pulp (Cuoxam DP 569) and 87.5% by weight of 1-butyl-3-methylimidazolium chloride having a zero-shear viscosity of 27010 Pas and a relaxation time of 9.5 s at 85 ° C. The particle content was 22 ppm with a share of 40% <12 microns and 60% <40 microns.

Figur 3 enthält die Temperaturfunktion von Nullscherviskosität und Relaxationszeit (am Häufigkeitsmaximum) im Temperaturbereich 70 -130 °C für die Spinnlösung in Figur 2. Der Vergleich der Spinnlösungen in den Figuren 1 bis 3 veranschaulicht den Einfluss von Zellstoffprovenienz, Molmasse (Cuoxam DP), Cellulosekonzentration, Stabilisierung und Temperatur auf die Nullscherviskosität, Relaxationszeit und den Lösungszustand. FIG. 3 contains the temperature function of zero shear viscosity and relaxation time (at the frequency maximum) in the temperature range 70 -130 ° C for the spinning solution in FIG. 2 , The comparison of the spinning solutions in the FIGS. 1 to 3 illustrates the influence of pulp yield, molecular weight (Cuoxam DP), cellulose concentration, stabilization and temperature on zero shear viscosity, relaxation time and solution state.

Figur 4 zeigt die Ergebnisse zur thermischen Analyse des Lösungsmittels 1-Butyl-3-methyl-imidazoliumchlorid und einer stabilisierten Spinnlösung aus 12 Masse-% Eukalyptus-Vorhydrolysesulfatzellstoff und 88 Masse-% 1-Butyl-3-methyl-imidazoliumchlorid. Während das Lösungsmittel neben dem endothermen Schmelzpeak bis 250°C keine Veränderungen aufweist, enthält die Kurve der Spinnlösung neben dem endothermen Schmelzpeak, einen exothermen Peak beginnend bei 213°C. Offensichtlich beginnt hier der thermische Abbau der Cellulose. FIG. 4 shows the results for the thermal analysis of the solvent 1-butyl-3-methylimidazolium chloride and a stabilized spinning solution of 12% by weight of eucalyptus Vorhydrolysesulfatzellstoff and 88% by weight of 1-butyl-3-methyl-imidazoliumchlorid. While the solvent has no changes in addition to the endothermic melting peak up to 250 ° C, the curve of the spinning solution next to the endothermic melting peak, an exothermic peak starting at 213 ° C. Obviously, here begins the thermal degradation of cellulose.

Figur 5 zeigt eine Spinneinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Sie besteht aus einer temperierbaren Rohrleitung (1), Druckausgleichsvorrichtung (2), Spinnpaket (3), Verzugszone (9), Fällbad (11) und Abzugsgalette (18). Das Spinnpaket (3) umfasst eine als Wärmetauscher (5) ausgebildete Verteilerplatte mit Lösungsfilter (4), eine Anströmkammer (6) und mindestens eine Spinndüse (7). Zwischen Spinnpaket (3) und Fällbad (11) befindet sich die klimatisierte Verzugszone (9) mit Gaszuführung/-verteilung (10), deren Länge durch vertikale Bewegung des Fällbades (11) einstellbar ist. Der Fällbadbehälter (11) umfasst die Anströmkammer (12) zum Ausbilden einer laminaren Fällbadströmung, den Überlauf (13), die durch ein aus Keramik bestehendes Fadenleitelement begrenzte Bodenöffnung (14), die Auffangwanne (15), Fällbadpumpe (16) und Thermostat (17). Über das Fadenleitelement in der Bodenöffnung (14) und die Abzugsgalette (18) trennt man das Filamentbündel (19) vom Fällbad (11) durch Abziehen unter dem Winkel ß, der vorzugsweise kleiner als 70 ° ist. FIG. 5 shows a spinning device for carrying out the method according to the invention. It consists of a temperature-controlled pipe (1), pressure compensation device (2), spin pack (3), draft zone (9), precipitation bath (11) and Abzugsgalette (18). The spin pack (3) comprises a distribution plate designed as a heat exchanger (5) with a solution filter (4), an inflow chamber (6) and at least one spinneret (7). Between spin pack (3) and precipitation bath (11) is the conditioned draft zone (9) with gas supply / distribution (10) whose length is adjustable by vertical movement of the precipitation bath (11). The Fällbadbehälter (11) comprises the inflow chamber (12) for forming a laminar Fällbadströmung, the overflow (13) by a existing existing ceramic thread guide bottom opening (14), the collecting trough (15), Fällbadpumpe (16) and thermostat (17 ). About the thread guide in the bottom opening (14) and the Abzugsgalette (18) separates the filament bundle (19) from the precipitation bath (11) by peeling at the angle ß, which is preferably less than 70 °.

Figur 6 zeigt eine Spinnvorrichtung, die bevorzugt zum Erspinnen von Spinnfasern und Folien dient. Der Aufbau bis zur Spinndüse (7) entspricht weitgehend dem der Figur 5. Die Spinndüse (7) bildet hier ein Rechteck und enthält in Reihen angeordnete Spinnkapillaren bzw. einen Schlitz zum Spinnen von Folien. Die klimatisierte Verzugszone (9) und die Gaszuführung/-verteilung (10) sind dieser Rechteckform angepasst. Die Länge der Verzugszone (9) wird durch vertikales Verschieben von Fällbad (11) eingestellt. Wie durch die punktierte Linie angedeutet, ist die Verzugszone (9) weitgehend geschlossen. Der Gaszuführung/-verteilung (10) gegenüber sind Öffnungen zum Ableiten des klimatisierten Anblasgases angeordnet. Das Fällbad (11) wird wieder aus Anström- bzw. Beruhigungskammer (12), Überlauf (13), Umlenkrolle bzw. -walze (14), Auffangwanne (15), Pumpe (16) und Thermostat (17) gebildet. Die Trennung von Fadenschar (19) und Fällbad (11) erfolgt durch Umlenken im Winkel > 90° und Abzug über das Galettenduo (18). Beim Erspinnen von Folien übernimmt eine angetriebene Walze (14) die Umlenkung und weitere Führungsrollen den Transport zum Galettenduo (18). FIG. 6 shows a spinning device, which preferably serves for spinning of staple fibers and films. The structure up to the spinneret (7) largely corresponds to the FIG. 5 , The spinneret (7) here forms a rectangle and contains in-line spinning capillaries or a slot for spinning films. The conditioned draft zone (9) and the gas supply / distribution (10) are adapted to this rectangular shape. The length of the draft zone (9) is adjusted by vertical displacement of precipitation bath (11). As indicated by the dotted line, the draft zone (9) is largely closed. The gas supply / distribution (10) opposite openings are arranged for discharging the conditioned air blowing gas. The precipitation bath (11) is again formed from inflow or settling chamber (12), overflow (13), deflection roller or roller (14), collecting trough (15), pump (16) and thermostat (17). The separation of yarn sheet (19) and precipitation bath (11) by deflecting at an angle> 90 ° and deduction on the Galettenduo (18). When spinning films, a driven roller (14) takes over the deflection and further guide rollers transport to the godet pair (18).

Figur 7 zeigt schematisch den Aufbau der als Wärmetauscher (5) ausgebildeten Verteilerplatte mit Lösungsfilter (4), Dichtungen (8) und Heizungen (H). Die Spinnlösung mit der Temperatur T1 (ϑL ) passiert das Lösungsfilter (4), strömt durch eine Vielzahl von Bohrungen (R) unter gleichzeitigem Aufheizen auf die Spinntemperatur T2 (ϑSp ) und passiert mit dieser Temperatur Anströmkammer (6) und Düse (7). Der Wärmetauscher (5) besteht dabei vorzugsweise aus vernickeltem oder verchromtem Aluminium, Kupfer oder Messing. Er umfaßt daneben zweckmäßig eine durch Dichtungen (8) abgeschlossene Mulde zur Aufnahme des Filterpaketes (4), eine separate Heizung (H) und Strömungskanäle (R). FIG. 7 schematically shows the structure of the heat exchanger (5) formed distribution plate with solution filter (4), seals (8) and heaters (H). The spinning solution with the temperature T1 ( θ L ) passes through the solution filter (4), flows through a plurality of holes (R) with simultaneous heating to the spinning temperature T2 ( θ Sp ) and passes at this temperature upstream chamber (6) and nozzle (7 ). The heat exchanger (5) is preferably made of nickel-plated or chromium-plated aluminum, copper or brass. In addition, it expediently comprises a well sealed off by seals (8) for receiving the filter pack (4), a separate heater (H) and flow channels (R).

Beispiele 1 bis 7Examples 1 to 7

Ein Fichtensulfitzellstoff (Cuoxam DP 550; ECF-gebleicht) wurde im Flottenverhältnis 1:20 in Wasser aufgeschlagen und durch Abpressen auf 40 Masse-% entwässert. Durch Dispergieren von 75 g pressfeuchter Cellulose in 275 g 1-Butyl-3-methyl-imidazoliumchlorid (BMIMCI) mit 20 Masse-% Wasser und Stabilisatorzusätzen entsprechend Tabelle 1 erhielt man 350 g homogene Suspension, die nach Eintrag in einen Vertikalkneter unter starker Scherung, langsam steigender Temperatur von 85 bis 120°C und abnehmendem Druck von 850 bis 20 mbar unter vollständiger Wasserentfernung in eine homogene Lösung überführt wurde. Die Lösezeit betrug einheitlich 60 Minuten. Die Lösung mit 12 Masse-% Cellulose und 88 Masse-% BMIMCI (Brechungsindex 1,5228 bei 50°C) wurde unmittelbar nach dem Lösen und nach dem Spinnen (entspricht einer Standzeit von 20 Stunden bei 85°C) untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 enthalten. Tabelle 1 Beispiel NaOH1) % Stab.1) % DPZellst. η 0 85 ° C

Figure imgb0015
20 h Pas DPLösg. 0 h DPLösg. 20 h
Figure imgb0016
1 ---- ---- 550 1040 400 290 53 2 0,05 ---- 550 9921 488 468 85 3 0,22 ---- 550 19800 521 490 89 4 0,40 ---- 550 19910 525 496 90 5 0,22 0,03 2) 550 27010 530 530 96 6 0,22 0,04 3) 550 26920 529 528 96 7 0,22 0,03 4) 550 26895 528 529 96 1) bezogen auf BMIMCI
2) Gallussäurepropylester
3) p-Phenylendiamin;
4) p-Hydrochinon
A spruce sulphite pulp (Cuoxam DP 550, ECF-bleached) was beaten in water at a ratio of 1:20 in water and dewatered by pressing to 40% by mass. By dispersing 75 g of moist cellulose in 275 g of 1-butyl-3-methyl-imidazolium chloride (BMIMCI) with 20% by mass of water and stabilizer additives according to Table 1 gave 350 g of homogeneous suspension, which after entry into a vertical kneader under high shear, slowly rising temperature of 85 to 120 ° C and decreasing pressure of 850 to 20 mbar Water removal was transferred to a homogeneous solution. The release time was uniformly 60 minutes. The solution with 12% by mass of cellulose and 88% by mass of BMIMCI (refractive index 1.5228 at 50 ° C.) was tested immediately after dissolution and after spinning (equivalent to a service life of 20 hours at 85 ° C.). The results are included in Table 1. <u> Table 1 </ u> example NaOH 1) % Rod. 1) % DP cellst. η 0 85 ° C
Figure imgb0015
20 h pas
DP solution 0 h DP solution 20 h
Figure imgb0016
1 ---- ---- 550 1040 400 290 53 2 0.05 ---- 550 9921 488 468 85 3 0.22 ---- 550 19800 521 490 89 4 0.40 ---- 550 19910 525 496 90 5 0.22 0.03 2) 550 27010 530 530 96 6 0.22 0.04 3) 550 26920 529 528 96 7 0.22 0.03 4) 550 26895 528 529 96
1) based on BMIMCI
2) Gallic acid propyl ester
3) p-phenylenediamine;
4) p-hydroquinone

Der Zusatz von Alkali führte zu einer signifikanten Stabilisierung der Cellulose. Offensichtlich spaltete das BMIMCI bei höherer Temperatur Spuren von Salzsäure ab, die zu einer Spaltung der 1.4 Acetalbindung der Cellulose führten. Durch geringen Zusatz von Radikalfängern wie in Beispiel 5, bis 7 ließ sich die thermische Langzeitstabilität der Spinnlösungen weiter verbessern.The addition of alkali resulted in a significant stabilization of the cellulose. Obviously, the BMIMCI cleaved traces of hydrochloric acid at higher temperature, resulting in cleavage of the cellulose's 1,4-acetal linkage. By low addition of radical scavengers as in Example 5, to 7, the thermal long-term stability of the spinning solutions could be further improved.

Beispiel 8Example 8

375 g Eukalyptusvorhydrolysesulfatzellstoff (Cuoxam DP 569; TCF-gebleicht) wurden in einem Leitstrahlmischer im Flottenverhältnis 1:15 in Wasser aufgeschlagen, über eine Zentrifuge bis auf 50 Masse-% von der Flotte getrennt, grob zerkleinert und pressfeucht in 3088 g 1-Butyl-3-methyl-imidazoliumchlorid (BMIMCI) mit 15 Masse-% Wasser, das gleichzeitig 0,22 Masse-% Natriumhydroxid und 0,036 Masse-% Gallussäurepropylester enthielt, dispergiert. Durch Eintragen der Suspension in einen Vertikalkneter, Verdampfen von 838 g Wasser während 60 Minuten unter starker Scherung, erhöhter Temperatur (85 bis 130°C) und Vakuum (800 bis 15 mbar) entstand eine homogene Lösung aus 12,5 Masse-% Cellulose und 87,5 Masse-% BMIMCI mit einer Nullscherviskosität von 32 680 Pa s, einer Relaxationszeit von 9,8 s bei 85°C und einer Temperaturfunktion gemäß ln η 0 = 16 , 9874 + 9799 * 1 / T

Figure imgb0017
375 g of eucalyptus prehydrolysis sulphate pulp (Cuoxam DP 569, TCF-bleached) were beaten in water in a jet mixer at a liquor ratio of 1:15, separated from the liquor by a centrifuge to 50% by mass, coarsely crushed and pressed moist in 3088 g of 1-butyl 3-methyl-imidazolium chloride (BMIMCI) with 15% by mass of water, which simultaneously contained 0.22% by mass of sodium hydroxide and 0.036% by mass of gallic acid propyl ester. By introducing the suspension into a vertical kneader, evaporation of 838 g of water for 60 minutes under high shear, elevated temperature (85 to 130 ° C) and vacuum (800 to 15 mbar), a homogeneous solution of 12.5 mass% of cellulose and 87.5 mass% BMIMCI with a zero shear viscosity of 32 680 Pa s, a relaxation time of 9.8 s at 85 ° C and a temperature function according to ln η 0 = 16 . 9874 + 9799 * 1 / T
Figure imgb0017

Der Partikelgehalt der Lösung betrug 18 ppm mit einem Anteil von 65 % < 12 µm und 35 % < 40 µm.The particle content of the solution was 18 ppm with a content of 65% <12 μm and 35% <40 μm.

Das Verspinnen der Lösung erfolgte in einer Versuchsapparatur gemäß Figur 5. Die erforderliche Spinnlösungsmenge L wurde mit 85°C Massetemperatur über eine temperierte Rohrleitung gleicher Temperatur mittels Spinnpumpe (0,10 ml/Umd.) dem Spinnpaket zugeführt, filtriert, im Wärmetauscher auf Spinntemperatur ϑSp. erwärmt, in der Anströmkammer mit ca. 8 ml Volumen relaxiert und durch Düsen mit 30 bzw. bei Vers. Nr. 7.12 60 Spinnkapillaren mit einem L/DA - Verhältnis von 1 bzw. bei Vers. Nr. 5.3 von 2 und dem Austrittsdurchmesser DA gepresst. Die Lösungsstrahlen passierten unter dem Verzug SVa den klimatisierten Luftspalt der Länge a und wurden zusätzlich mit 25 (Spinnfasern) bzw. 100l/min (Filamentgarn) Luft von 25°C und Feuchte nach Tabelle angeblasen. Die orientierte Fadenschar passierte unter gleichzeitigem Fällen der Cellulose das Spinnbad mit einer Temperatur von 20°C, wurde mit der Abzugsgeschwindigkeit va unter dem Winkel ß = 40° vom Fällbad getrennt, über Galetten abgezogen und der Nachbehandlung zugeführt. Bei den Spinnfaserproben erfolgte die Nachbehandlung diskontinuierlich und spannungslos und beim Filamentgarn (Vers. Nr. 7.12) kontinuierlich unter minimaler Spannung (< 2 cN/tex) durch Waschen, Trocknen mit 2,5 % Schrumpf, Avivieren und tangentiales Aufspulen auf zylindrische Spulen.The spinning of the solution was carried out in a test apparatus according to FIG. 5 , The required amount of spinning solution L was supplied to the spinning package at 85 ° C. melt temperature via a temperature-controlled pipe at the same temperature by means of a spinning pump (0.10 ml / Umd.), Filtered, heated in the heat exchanger to spinning temperature θ Sp. , In the onflow chamber with about 8 volume is reduced and forced through nozzles with 30 or with Vers. No. 7.12 60 spinning capillaries with an L / D A ratio of 1 or with Vers. No. 5.3 of 2 and the exit diameter D A. The solution jets passed under the delay SV a the air-conditioned air gap of length a and were additionally blown with 25 (staple fibers) or 100l / min (filament yarn) air of 25 ° C and humidity according to table. The oriented group of threads passed under simultaneous precipitation of the cellulose, the spinning bath at a temperature of 20 ° C was separated at the withdrawal speed v a at an angle ß = 40 ° from the precipitation bath, withdrawn via godets and fed to the aftertreatment. For the spun fiber samples the aftertreatment was carried out batchwise and without tension and in the filament yarn (Vers. No. 7.12) continuously under minimum tension (<2 cN / tex) by washing, drying with 2.5% shrinkage, finishing and tangential winding on cylindrical coils.

Die Spinnbedingungen sowie die Spinnfaser- bzw. Filamentgarneigenschaften sind in den nachfolgenden Tabellen 2 und 3 aufgeführt. Tabelle 2 zeigt auch die berechnete Oberflächenzunahme Δa sowie die Geschwindigkeit ν an mit der die Oberflächenzunahme stattfand. Tabelle 2 (Spinnbedingungen) Vers. Nr. L g/min u. Düse2) DA µm ϑSpinn. °C A mm Feuchte g/m3 Va m/min SVa Δa cm2/min ν an mm/min 7.4 1,076 130 115 25 5,4 30,0 12,3 24,9 100 7.10 1,120 110 111 30 11,7 30,5 8,6 23,7 79 5.3 1,771 90 122 18 6,2 50,1 6,0 34,3 190 5.9 1,696 70 120 18 11,5 50,0 3,8 27,6 153 5.11 1,063 70 125 19 11,4 30,0 3,6 16,4 86 7.1 1,836 70 120 40 12,8 30,0 3,5 16,4 41 7.12 10,821) 110 125 40 12,5 150 8,8 116 290 1) Filamentgarn 100 dtex (60) ; 2) ρ L 85 ° C

Figure imgb0018
= 1,11 g/cm3 Tabelle 3 (Fasereigenschaften) Vers. Nr. Feinh. Dtex σkond. cN/tex σnass cN/tex δkond. % δnass % σschl. cN/tex MA cN/tex Mnass cN/tex NSB1) T 7.4 1,66 49,3 40,7 12,8 12,6 22,3 963 311 55 7.10 1,70 45,9 39,3 16,7 12,6 26,3 850 299 69 5.3 1,64 43,2 35,7 11,4 10,8 23,6 734 288 33 5.9 1,57 42,2 36,2 12,2 13,2 26,3 711 241 37 5.11 1,64 37,7 33,7 12,6 13,1 28,4 641 228 64 7.1 1,70 36,7 30,5 18,1 20,4 25,9 786 160 94 7.12 1,67 44,8 41,1 7,8 8,2 ---- 1250 395 ---- 1) Die Methode zur Bestimmung der Nassscheuerbeständigkeit ist von Mieck K.P. u.a. in Melliand Textilberichte 74(1993) 945 u. Lenzinger Berichte 74(1994) 61-68 ausführlich beschrieben. The spinning conditions and the spun fiber or filament yarn properties are listed in Tables 2 and 3 below. Table 2 also shows the calculated surface increase Δ Ȯ a and the speed ν at which the surface increase took place. <u> Table 2 </ u> (spinning conditions) Verse no. g L g / min u. Nozzle 2) D A μm θ spinning. ° C A mm Humidity g / m 3 V a m / min SV a Δ Ȯ a cm 2 / min ν at mm / min 7.4 1,076 130 115 25 5.4 30.0 12.3 24.9 100 7.10 1,120 110 111 30 11.7 30.5 8.6 23.7 79 5.3 1,771 90 122 18 6.2 50.1 6.0 34.3 190 5.9 1,696 70 120 18 11.5 50.0 3.8 27.6 153 5.11 1.063 70 125 19 11.4 30.0 3.6 16.4 86 7.1 1,836 70 120 40 12.8 30.0 3.5 16.4 41 7.12 10.82 1) 110 125 40 12.5 150 8.8 116 290 1) filament yarn 100 dtex (60); 2) ρ L 85 ° C
Figure imgb0018
= 1.11 g / cm 3
Verse no. Feinh. dtex σ cond. CN / tex σ wet cN / tex δ cond. % δ wet % σ schl. CN / tex M A cN / tex Mnass cN / tex NSB 1) T 7.4 1.66 49.3 40.7 12.8 12.6 22.3 963 311 55 7.10 1.70 45.9 39.3 16.7 12.6 26.3 850 299 69 5.3 1.64 43.2 35.7 11.4 10.8 23.6 734 288 33 5.9 1.57 42.2 36.2 12.2 13.2 26.3 711 241 37 5.11 1.64 37.7 33.7 12.6 13.1 28.4 641 228 64 7.1 1.70 36.7 30.5 18.1 20.4 25.9 786 160 94 7.12 1.67 44.8 41.1 7.8 8.2 ---- 1250 395 ---- 1) The method for determining the wet abrasion resistance is from Mieck KP et al. In Melliand Textile Reports 74 (1993) 945 u. Lenzinger reports 74 (1994) 61-68 described in detail.

Der Cuoxam DP der gelösten Cellulose betrug 531 und der der Faser 529. Die Fasereigenschaften wiesen hohe Reißfestigkeiten und Moduli im konditionierten und nassen Zustand, sowie durch eine gegenüber Lyocellfasern erhöhte Nassscheuerbeständigkeit auf.The dissolved cellulose cuoxam DP was 531 and that of the fiber was 529. The fiber properties had high levels of tensile strength and moduli in the conditioned and wet state, as well as increased wet abrasion resistance over lyocell fibers.

Beispiel 9Example 9

Ein Baumwoll-Linterszellstoff (Cuoxam DP 650) wurde analog Beispiel 8 in eine Spinnlösung mit 11,5 Masse-% Cellulose, Nullscherviskosität 31650 Pas bei 85°C, Relaxationszeit 5,3 s bei 85°C, Partikelgehalt 20 ppm, Partikel < 12 µm 81 % und Partikel < 40 µm 19 % überführt. Das Verspinnen erfolgte in einer Apparatur gemäß Figur 5 unter nachfolgenden Bedingungen: Fördermenge 1,35 g/min Durchmesser DA 100 µm (30 Kapillaren) Spinntemperatur 100 °C Verzug SVa 9,3 Luftspalt 12 mm Rel. Feuchte 7,5 % Spinnbad 20 °C Abzugsgeschwindigkeit 50,2 M/min A cotton linter pulp (Cuoxam DP 650) was analogously to Example 8 in a spinning solution with 11.5% by mass of cellulose, zero shear viscosity 31650 Pas at 85 ° C, relaxation time 5.3 s at 85 ° C, particle content 20 ppm, particles <12 81% and particles <40 μm transferred 19%. The spinning was carried out in an apparatus according to FIG. 5 under the following conditions: output 1.35 g / min Diameter D A 100 μm (30 capillaries) spinning temperature 100 ° C Default SV a 9.3 air gap 12 mm Rel. Humidity 7.5 % spinning bath 20 ° C off speed 50.2 M / min

Man erhielt Fasern mit sehr hohen Reißfestigkeiten und Moduli im konditionierten und nassem Zustand: Feinheit 1,27 dtex Reißfestigkeit kond. 67,7 cN/tex nass 60,9 cN/tex Reißdehnung kond. 9,0 % Nass 8,8 % Anfangsmodul kond. 1366 cN/tex Nass 511 cN/tex Nassscheuerbeständigkeit 43 T Cuoxam DP Faser 624 Fibers with very high tensile strengths and moduli in the conditioned and wet state were obtained: fineness 1.27 dtex tear strength cond. 67.7 CN / tex wet 60.9 CN / tex elongation at break cond. 9.0 % Wet 8.8 % initial modulus cond. 1366 CN / tex Wet 511 CN / tex Wet scrub resistance 43 T Cuoxam DP fiber 624

Beispiel 10Example 10

Eine Mischung von 85 Masse-% Buchevorhydrolysesulfatzellstoff (Cuoxam DP 390; TCF gebleicht) und 15 Masse-% Fichtesulfitzellstoff (Cuoxam DP 780; ECF gebleicht) wurde gemeinsam in Wasser bis zur Einzelfaser mittels Leitstrahlmischer aufgeschlagen und über eine Siebbandpresse von der Flotte getrennt. 1020 g der pressfeuchten Cellulose mit einem Wassergehalt von 52 Masse-% wurden in 3478 g BMIMCI mit 15 Masse-% Wasser, das gleichzeitig 0,22 % Natriumhydroxid und 0,036 % Gallussäurepropylester enthielt in einem Vertikalkneter intensiv gemischt und unter Scherung, erhöhter Temperatur (85 /130°C) und Vakuum (700 / 20 mbar) während 60 Minuten 1044 g Wasser abdestilliert und anschließend 60 Minuten gelöst. Die entstandene Lösung enthielt 14,0 Masse-% Cellulose mit einem Cuoxam DP der gelösten Cellulose von 465. Die Nullscherviskosität bei 85°C betrug 13 100 Pas, die Relaxationszeit 5,5 s. Die Partikelanalyse ergab einen Gehalt von 28 ppm mit einer Partikelverteilung von 82 % < 12 µm; 16 % < 40 µm und 2 % > 40 µm. Zum Verspinnen der Lösung diente eine Apparatur gemäß Figur 6. Über eine Spinnpumpe gelangten 19,1 g/min Spinnlösung von 90°C in das Spinnpaket, die über ein Siebfilter (Maschenweite 25µm) filtriert, im Wärmetauscher auf 110 °C aufgeheizt und durch eine Rechteckdüse mit 900 Spinnkapillaren (angeordnet auf einer Fläche von 1 x 3 cm) von 75 µm Austrittsdurchmesser gepresst wurden. Die Fadenschar passierte unter einem Verzug von 5,1 den klimatisierten Spalt von 2,8 cm Länge und wurde über eine Breite 9 cm mit 160 l/min Luft von 23°C und 70 % relativer Feuchte angeströmt. Die Oberflächenzunahme beim Verzug betrug 0,128 cm2/min + Kapillare, ihre Geschwindigkeit 0,46 mm/min.A mixture of 85% by weight Buchevorhydrolysesulfatzellstoff (Cuoxam DP 390, TCF bleached) and 15% by weight Fichtesulfitzellstoff (Cuoxam DP 780, ECF bleached) was pitched together in water to the individual fiber by means of jet mixer and separated by a belt filter press from the fleet. 1020 g of the wet cellulose with a water content of 52% by mass were mixed thoroughly in 3478 g of BMIMCI with 15% by weight of water which simultaneously contained 0.22% sodium hydroxide and 0.036% propyl gallate in a vertical kneader and under shear, elevated temperature (85 / 130 ° C) and vacuum (700/20 mbar) distilled off during 60 minutes 1044 g of water and then dissolved for 60 minutes. The resulting solution contained 14.0% by mass of cellulose with a cuoxam DP of dissolved cellulose of 465. The zero-shear viscosity at 85 ° C. was 13 100 Pas, the relaxation time 5.5 s. The particle analysis revealed a content of 28 ppm with a particle distribution of 82% <12 μm; 16% <40 μm and 2%> 40 μm. For spinning the Solution served an apparatus according to FIG. 6 , 19.1 g / min of spinning solution of 90 ° C. passed through a spinning pump into the spin pack, which was filtered through a sieve filter (mesh size 25 μm), heated to 110 ° C. in the heat exchanger and passed through a rectangular nozzle with 900 spinning capillaries (arranged on an area of 1 x 3 cm) of 75 μm exit diameter were pressed. The yarn sheet passed under a draft of 5.1 the air-conditioned gap of 2.8 cm in length and was over a width of 9 cm with 160 l / min air of 23 ° C and 70% relative humidity flowed. The surface increase on warpage was 0.128 cm 2 / min + capillary, its velocity 0.46 mm / min.

Nach Ausfällen der Cellulose im Spinnbad von 23°C und Umlenken der Fadenschar erreichte diese ein Galettenduo mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 22 m/min.. Nach Schneiden des Faserkabels in Stapel von 40 mm Länge, Waschen und Präparieren erfolgte die Trocknung bei 90°C bis auf eine Restfeuchte von 10 Masse-%. Für die mechanischen Fasereigenschaften ergaben sich folgende Werte: Feinheit 1,50 dtex Reißfestigkeit kond. 44,1 cN/tex Reißfestigkeit nass 40,0 cN/tex Reißdehnung kond. 12,1 % Reißdehnung nass 12,0 % Schlingenreißkraft kond. 32,2 cN/tex Modul kond. 920 cN/tex Modul nass 340 cN/tex NSB 130 Touren After precipitating the cellulose in the spinning bath of 23 ° C and diverting the yarn sheet this reached a Galettenduo at a take-off speed of 22 m / min .. After cutting the fiber cable in stacks of 40 mm in length, washing and preparing the drying at 90 ° C to to a residual moisture of 10% by mass. For the mechanical fiber properties, the following values were obtained: fineness 1.50 dtex Tear strength cond. 44.1 CN / tex Wet tensile strength 40.0 CN / tex Elongation at break 12.1 % Elongation at break wet 12.0 % Loop tear cond. 32.2 CN / tex Module cond. 920 CN / tex Module wet 340 CN / tex NSB 130 tour

Beispiel 11Example 11

Eine Mischung aus Baumwoll-Linters-Zellstoffen (80 Masse-% Cuoxam DP 465 und 20 Masse-% Cuoxam DP 650) wurden analog Beispiel 9 vorbereitet. Die pressfeuchte Cellulosemischung hatte einen Wassergehalt von 45 Masse-%. In einen horizontalen Einwellen-Misch-/Knetreaktor vom Typ Diskotherm B (LIST AG ARISDORF Schweiz) wurden in der ersten Scherzone kontinuierlich über eine Präzisionszahnradpumpe 819 g/min auf 90°C vorgewärmtes 1-Ethyl-3-methyl-imidazoliumchlorid (EMIMCI), das 10 Masse-% Wasser, 0,28 % Natriumhydroxid und 0,04 % Tannin enthielt, und über eine Bandwaage und Steuerkolbenpumpe 200 g/min zerkleinerte Cellulose dosiert, gemischt und unter einem Vakuum von 30 mbar auf 120°C aufgeheizt und 172 g/min Wasser abdestilliert. Die in der zweiten Scherzone entstandene hellgelbe homogene Lösung mit 13 Masse-% Cellulose (Nullscherviskosität 11450 Pas bei 85°C) wurde auf 110°C gekühlt, von einem vertikalen Doppelscheckenförderer übernommen und einer Breitfolienlaboranlage zugeführt. Diese entsprach im Aufbau der Anordnung in Figur 6. Über eine Druckausgleichsvorrichtung und Präzisionszahnradpumpe wurden 847 g/min Spinnlösung dem Spinnpaket zugeführt, filtriert, im Wärmetauscher auf 110°C homogenisiert und durch eine Foliendüse von 100 mm Schlitzbreite und 1,2 mm -dicke gepresst. Die zur Flachfolie verformte Lösung passierte unter einem Verzug von 3,2 einen klimatisierten Luftspalt (20°C; 55 % rel. Feuchte) von 15 mm Länge, gelangte in das Fällbad (eine EMIMCI haltige wässrige Lösung), wurde über eine angetriebene Walze umgelenkt und vom Walzenduo mit 20 m/min angezogen. Nach dem Waschen, Trocknen und Präparieren erhielt man eine konditionierte Folie von 40 µm Dicke und einer Flächenmasse von 61 g/m2. Die Längsreißfestigkeit der Folie betrug 27,2 cN/tex, ihre Längsdehnung 16,8 %.A mixture of cotton linters pulps (80% by mass of Cuoxam DP 465 and 20% by mass of Cuoxam DP 650) were prepared analogously to Example 9. The press-moist cellulose mixture had a water content of 45% by mass. In a horizontal single-shaft mixing / kneading reactor of the type Diskotherm B (LIST AG ARISDORF Switzerland) were in the first shear zone continuously via a precision gear pump 819 g / min preheated to 90 ° C 1-ethyl-3-methyl-imidazoliumchlorid (EMIMCI) containing 10% by mass of water, 0.28% sodium hydroxide and 0, Tannin contained 04%, and metered via a belt scale and control piston pump 200 g / min crushed cellulose, mixed and heated under a vacuum of 30 mbar to 120 ° C and distilled off 172 g / min of water. The resulting in the second shear zone pale yellow homogeneous solution with 13% by mass of cellulose (zero shear viscosity 11450 Pas at 85 ° C) was cooled to 110 ° C, taken from a vertical double-skid conveyor and fed to a wide-film laboratory. This corresponded in the structure of the arrangement in FIG. 6 , Through a pressure compensation device and precision gear pump 847 g / min spinning solution were fed to the spin pack, filtered, homogenized in the heat exchanger to 110 ° C and pressed through a film die of 100 mm slit width and 1.2 mm thickness. The solution, which was deformed into a flat film, passed an air-conditioned air gap (20 ° C., 55% relative humidity) of 15 mm in length, passed into the precipitation bath (an aqueous solution containing EMIMCI), and was deflected by means of a driven roller and tightened by the roller duo at 20 m / min. After washing, drying and preparation, a conditioned film of 40 μm thickness and a basis weight of 61 g / m 2 was obtained . The longitudinal tear strength of the film was 27.2 cN / tex, its elongation 16.8%.

Beispiel 12Example 12

234 g Eukalyptusvorhydrolysesulfatzellstoff (Cuoxam DP 569; TCF-gebleicht) wurden mit einem Ultramischer im Flottenverhältnis 1:25 in Wasser aufgeschlagen, mit Natriumhydroxid auf einen pH-Wert von 10 eingestellt, durch Abpressen bis auf 26,7 Masse-% von der Flotte getrennt, grob zerkleinert und pressfeucht in 1520,5 g 1-Butyl-3-methyl-imidazoliumchlorid (BMIMCI), welches 22 Masse-% Wasser, 1,4 g Natriumhydroxid und 1,2 g Gallussäurepropylester enthielt, dispergiert.234 g of eucalyptus prehydrolysis sulphate pulp (Cuoxam DP 569, TCF-bleached) were beaten in water with an Ultramischer in the liquor ratio 1:25 in water, adjusted to a pH of 10 with sodium hydroxide, separated from the liquor by pressing down to 26.7% by mass , coarsely crushed and dry in 1520.5 g of 1-butyl-3-methyl-imidazolium chloride (BMIMCI) containing 22% by mass of water, 1.4 g of sodium hydroxide and 1.2 g of gallic acid propyl ester dispersed.

Durch Eintragen der Suspension (2400 g) in einen horizontalen Zweiwellenkneter vom Typ CPR 2.5 batch (List-AG Arisdorf), Verdampfen von 980 g Wasser während 90 Minuten unter starker Scherung (Wellendrehzahl 30/24 bis 90/72 rpm), erhöhter Massetemperatur (85 bis 145°C) und Vakuum (800 bis 10 mbar) entstand eine homogene konzentrierte Lösung aus 16,5 Masse-% Cellulose und 83,5 Masse-% BMIMCI (Molverhältnis Cellulose: BMIMCI // 1 : 4,67) mit einer Nullscherviskosität von 72 560 Pas, einer Relaxationszeit von 4,8 s bei 85°C und einer Temperaturfunktion gemäß ln η 0 = - 15 , 35831 + 9505 * 1 / T

Figure imgb0019
By introducing the suspension (2400 g) into a horizontal twin-screw kneader of the CPR 2.5 batch type (List AG Arisdorf), evaporating 980 g of water for 90 minutes under high shear (shaft speed 30/24 to 90/72 rpm), elevated melt temperature ( 85 to 145 ° C) and vacuum (800 to 10 mbar), a homogeneous concentrated solution of 16.5% by mass of cellulose and 83.5% by mass BMIMCI (molar ratio of cellulose: BMIMCI // 1: 4.67) was formed with a Zero shear viscosity of 72 560 Pas, a relaxation time of 4.8 s at 85 ° C and a temperature function according to ln η 0 = - 15 . 35831 + 9505 * 1 / T
Figure imgb0019

Der Partikelgehalt der Lösung betrug 33 ppm mit einem Anteil von 61 % < 12 µm und 39 % < 40 µm.The particle content of the solution was 33 ppm with a proportion of 61% <12 .mu.m and 39% <40 .mu.m.

Das Verspinnen der Lösung erfolgte in einer Versuchsapparatur gemäß Figur 5. Die erforderliche Spinnlösungsmenge L wurde mit 95°C Massetemperatur über eine temperierte Rohrleitung gleicher Temperatur mittels Spinnpumpe (0,10 ml/Umd.) dem Spinnpaket zugeführt, filtriert, im Wärmetauscher auf Spinntemperatur ϑSp. erwärmt, in der Anströmkammer mit ca. 8 ml Volumen relaxiert und durch Düsen mit 60 Spinnkapillaren mit einem L/DA - Verhältnis von 1 und dem Austrittsdurchmesser DA gepresst. Die Lösungsstrahlen passierten unter dem Verzug SVa den klimatisierten Luftspalt der Länge a und wurden zusätzlich mit 85 l/min Luft von 25°C und 2,5 g/m3 Wasser angeblasen. Die orientierte Fadenschar passierte unter gleichzeitigem Fällen der Cellulose das Spinnbad mit einer Temperatur von 20°C , wurde mit der Abzugsgeschwindigkeit Va unter dem Winkel ß = 40° vom Fällbad getrennt, über Galetten abgezogen und der diskontinuierlichen Nachbehandlung zugeführt. Spinnbedingungen und Fasereigenschaften sind den nachfolgenden Tabellen 4 und 5 zu entnehmen. Tabelle 4 (Spinnbedingungen) Vers. Nr. L g/min u. Düse 1) T10 dtex DA µm ϑSpinn. °C ηSpinn. Pas a mm SVa SVa,D 2) Va m/min 1 1,669 1,70 100 125 5 030 50 9,5 8,9 30,0 2 1,473 1,50 100 127 4 460 50 10,8 9,5 30,1 3 1,276 1,30 100 130 3 740 50 12,5 10,2 30,1 1) 60 Kapillaren in 4 Reihen a 15; 2) SV D , a = SV D SV a

Figure imgb0020
Tabelle 5 (Fasereigenschaften) Vers. Nr. T10 dtex σkond. cN/tex σnass cN/tex δkond. % δnass % σSchl. cN/tex MA cN/tex Mnass cN/tex NSB T 1 1,70 51,1 44,8 13,2 12,1 26,9 732 291 62 2 1,53 54,2 48,6 12,1 11,6 28,3 865 324 51 3 1,29 57,8 52,2 11,4 10,8 31,2 954 388 43 The spinning of the solution was carried out in a test apparatus according to FIG. 5 , The required amount of spinning solution L was supplied to the spin pack at 95 ° C. melt temperature via a temperature-controlled pipe at the same temperature by means of a spinning pump (0.10 ml / Umd.), Filtered, heated in the heat exchanger to spinning temperature θ Sp. , In the onflow chamber with about 8 ml volume and compressed through nozzles with 60 spinning capillaries with an L / D A ratio of 1 and the exit diameter D A. The solution jets passed under the delay SV a air-conditioned air gap of length a and were additionally blown with 85 l / min air of 25 ° C and 2.5 g / m 3 of water. The oriented group of threads passed under simultaneous precipitation of the cellulose, the spinning bath at a temperature of 20 ° C was separated at the withdrawal speed V a at an angle ß = 40 ° from the precipitation bath, withdrawn via godets and fed to the discontinuous aftertreatment. Spinning conditions and fiber properties are shown in Tables 4 and 5 below. <u> Table 4 </ u> (spinning conditions) Verse no. g L g / min u. Nozzle 1) T 10 dtex D A μm θ spinning. ° C η spinning. Pas a mm SVa SV a, D 2) V a m / min 1 1,669 1.70 100 125 5 030 50 9.5 8.9 30.0 2 1,473 1.50 100 127 4 460 50 10.8 9.5 30.1 3 1,276 1.30 100 130 3,740 50 12.5 10.2 30.1 1) 60 capillaries in 4 rows a 15; 2) SV D . a = SV D SV a
Figure imgb0020
Verse no. T 10 dtex σ cond. CN / tex σ wet cN / tex δ cond. % δ wet % σ sleep CN / tex MA cN / tex M wet cN / tex NSB T 1 1.70 51.1 44.8 13.2 12.1 26.9 732 291 62 2 1.53 54.2 48.6 12.1 11.6 28.3 865 324 51 3 1.29 57.8 52.2 11.4 10.8 31.2 954 388 43

Der Cuoxam DP der gelösten Cellulose betrug 509, der der Faser 510.The cuoxam DP of the dissolved cellulose was 509, that of the fiber 510.

Claims (23)

  1. A process for producing a formed article of cellulose by dissolving cellulose in an ionic liquid, forming the viscous solution into a formed article and regenerating the cellulose, which comprises
    a) cellulose or a cellulose mixture being dispersed in water by shearing to the individual fiber, pressed off and the press-moist cellulose or cellulose mixture being
    b) dispersed in the ionic liquid in the presence of basic substances, the water being removed under shearing, increasing temperature and decreasing pressure and converted into a homogeneous solution,
    c) feeding the solution through one or more temperature-controllable tubular lines and a pressure-equalizing apparatus to at least one spin pack,
    d) the solution in the spin pack passing through a filter, a distributor plate configured as a heat exchanger and the spinning capillary or capillaries or the slot of the spinneret die or dies,
    e) leading the solution jets which have been formed into filaments or a film through a conditioned gap with stretching,
    f) the oriented jets of solution being coagulated by treatment with a temperature-controlled solution which is miscible with the ionic liquid but constitutes a coagulant for the cellulose and, at the end of the coagulation bath sector, being separated from the coagulation bath by diversion or deflection,
    and
    g) the formed article in the form of filament yarn, fiber tow or film/membrane being withdrawn, subjected to a single or multiple stage coagulant wash, spin finished and dried or cut into staple fibers, spin finished and dried.
  2. The process according to claim 1 that utilizes chemical pulps from wood or cellulosic fibers from annual plants, such as cotton linters, produced by the sulfite, sulfate/prehydrolysis sulfate or organosolve process using elemental chlorine free (ECF) and/or total chlorine free (TCF) bleaching.
  3. The process according to claim 1 that utilizes celluloses of medium molar masse (cuoxam DP 400-800) in admixture with high molecular weight (cuoxam DP 800-3000) or low molecular weight (cuoxam DP 20-400) celluloses.
  4. The process according to claim 1 that utilizes 1,3-dialkylimidazolium halides as ionic liquid.
  5. The process according to claim 1 wherein the ionic liquid has added to it for stabilization, before and/or during the dissolving, basic substances of low vapor pressure in such an amount that the suspension of cellulose/aqueous ionic liquid has a pH ≥ 8.
  6. The process according to claims 1 and 5 wherein the basic substances of low vapor pressure are alkali metal hydroxides.
  7. The process according to claim 1 wherein the spinning solution contains further stabilizers in the form of organic compounds having at least one conjugated double bond and two hydroxyl or amino groups, preferably hydroquinone, phenylenediamine, gallic esters or tannins.
  8. The process according to claim 1 wherein the ionic liquid consists of a recycled coagulation bath.
  9. The process according to claim 1 wherein the aqueous coagulation bath is subjected to a hot treatment with alkaline hydrogen peroxide solution, metal ions entrained via ion exchangers are removed and the ionic liquid is concentrated by distillation.
  10. The process according to claim 1 wherein the cellulose concentration and the molar mass of the cellulose or cellulose mixture are chosen such that at 85 °C a zero shear viscosity in the range from 1000 to 100 000 Pa s and preferably in the range from 1000 to 80 000 Pa s for the spinning solution and a relaxation time in the range from 0.5 to 90 s becomes established.
  11. The process according to claim 1 wherein the spinning solution does not attain the spinning temperature until passing through the distributor plate configured as a heat exchanger.
  12. The process according to claim 1 wherein the spinning solution is formed in spinning capillaries 0.4 to 5 mm in overall length (l), having a cylindrical portion (L = 0.5 - 3 D), a conical portion (l-L) and an outlet diameter (D) of 0.05 to 0.25 mm having a circularly round arrangement of the spinning capillaries for filament yarns and a rectangular arrangement of the spinning capillaries for fibers.
  13. The process according to claim 1 wherein the spinning solution is formed in slot dies 0.1 to 2.0 mm in thickness to form flat film or in circular slot dies 0.1 to 1.5 mm in gap width to form blown film.
  14. The process according to claim 1 wherein the sheet of filaments passing through the conditioned stretching zone is additionally subjected to a conditioned stream of gas.
  15. The process according to claim 1 wherein the surface area increase per unit time Δa in the course of forming the cellulose solution in gap a satisfies the relation Δ O ˙ a = 3.6 10 - 2 T 10 v a D A ρ L c Cell . SV a - 1 < 200 cm 2 / min
    Figure imgb0024

    where T10 is the fiber fineness in dtex, ν a is the withdrawal speed in m/min, DA is the outlet diameter of the spinning capillary in cm, ρ L is the density of the spinning solution in g/cm3 and cCell. is the cellulose concentration in % by mass.
  16. The process according to claim 1 wherein the rate of surface area increase ν an in gap a satisfies the relation v an = 10 Δ O ˙ a α < 500 mm / min
    Figure imgb0025

    where Δa is the surface area increase in cm2/min and a is the gap length in cm.
  17. The process according to claim 1 wherein the filament yarn sheet passes through the coagulation bath and through an opening, in the floor of the coagulation bath container, which is formed by a yarn-guiding element, is separated from the coagulation bath stream by being diverted at an angle β < 70 ° and is transported over a godet roll.
  18. The process according to claim 1 wherein the fiber tow filament sheet passes through the coagulation bath, is separated from the coagulation bath by being deflected over a rod or roller at an angle > 90 ° and is transported over a pair of godet rolls.
  19. The process according to claim 1 wherein the flat film is led through the coagulation bath over a roll, is deflected at an angle of > 90 ° using that roll and is separated from the coagulation bath and transported over a second roll.
  20. The process for producing cellulose fibers or filament yarns from chemical pulps and ionic liquids as a solvent according to one or more of claims 1 to 12 and 14 to 18 wherein there is used apparatus consisting of a temperature controllable tubular line (1) and pressure-equalizing apparatus (2)
    ● a spin pack (3), solution filter (4), temperature controllable heat exchanger (5) with seals (8), inflow chamber (6) and spinneret die (7)
    ● a stretching zone (9) with gas supply/- distribution (10)
    ● a coagulation bath (11) with inflow chamber (12), overflow (13), yarn-guiding element/floor opening (14), receiving trough (15), pump (16) and thermostat (17) and
    ● a withdrawal godet roll (18).
  21. The process for producing cellulose fibers or films from chemical pulps and ionic liquids as a solvent according to one or more of claims 1 to 19 wherein there is used apparatus consisting of
    ● a rectangular spinneret die (7),
    ● a stretching zone (9) with gas supply/- distribution (10)
    ● a coagulation bath (11) with inflow chamber (12), overflow (13), deflecting roller (14), receiving trough (15), pump (16) and thermostat (17) and
    ● two godet rolls (18).
  22. The process according to claim 20 or 21 wherein there is used apparatus in which the heat exchanger (5) consists of
    ● nickelized or chromed aluminum, copper or brass
    ● a well, closed off by seals (8), for receiving the filter pack (4)
    ● a separate heating system (H)
    ● and the flow channels (R).
  23. The process according to claim 20 wherein, in apparatus used therein, the volume V in cm3 of the inflow chamber (6) between the heat exchanger (5) and the spinneret die (7) satisfies the relation V = v ˙ L λ m
    Figure imgb0026

    where ν̇L is the volume stream of the cellulose solution in cm3/s and λm is the relaxation time at the frequency maximum of the relaxation time spectrum of the spinning solution.
EP05759726.2A 2004-06-26 2005-06-23 Method for the production of molded cellulose bodies Active EP1763596B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410031025 DE102004031025B3 (en) 2004-06-26 2004-06-26 Method and device for the production of shaped articles from cellulose
PCT/DE2005/001118 WO2006000197A1 (en) 2004-06-26 2005-06-23 Method and device for the production of molded cellulose bodies

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1763596A1 EP1763596A1 (en) 2007-03-21
EP1763596B1 true EP1763596B1 (en) 2013-05-22

Family

ID=34972328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05759726.2A Active EP1763596B1 (en) 2004-06-26 2005-06-23 Method for the production of molded cellulose bodies

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1763596B1 (en)
CN (1) CN100564621C (en)
DE (2) DE102004031025B3 (en)
WO (1) WO2006000197A1 (en)

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100334270C (en) * 2006-01-23 2007-08-29 东华大学 Production of spinning stoste with cellulose base fibre
DE102006011075A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Basf Ag Process for breaking down cellulose in solution
KR20080110608A (en) * 2006-03-08 2008-12-18 바스프 에스이 Method for breaking down cellulose
DE102006011077A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Basf Ag Process for the degradation of cellulose with nucleophiles
DE102006022009B3 (en) * 2006-05-10 2007-12-06 Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Process for producing cellulosic multicomponent fibers
AT504144B1 (en) * 2006-08-17 2013-04-15 Chemiefaser Lenzing Ag METHOD FOR THE PRODUCTION OF CELLULOSE FIBERS FROM A SOLUTION OF CELLULOSE IN A TERTIARY AMINE OXIDE AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD
CN101400836B (en) * 2007-01-08 2012-06-13 纺织和塑料研究协会图林根研究院 Method for the production of molded bodies from proteins having ionic liquids and molded bodies therefor
DE102007003336A1 (en) * 2007-01-17 2008-07-24 Carl Freudenberg Kg Method for producing a cellulose sponge cloth, cellulose sponge cloth and its use
US20080241536A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-02 Weyerhaeuser Co. Method for processing cellulose in ionic liquids and fibers therefrom
WO2008119770A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-09 Basf Se Method for modifying the structure of a cellulose material by treatment with an ionic liquid
DE102007035322B4 (en) 2007-07-25 2011-11-17 Friedrich-Schiller-Universität Jena Process for the preparation of water-soluble, low-substituted cellulose sulfates
EP2033973A1 (en) * 2007-09-06 2009-03-11 The Queen's University of Belfast Conversion method
EP2033974A1 (en) * 2007-09-06 2009-03-11 The Queens University of Belfast Conversion method
EP2062922A1 (en) * 2007-11-14 2009-05-27 Basf Se Method for manufacturing regenerated biopolymers and regenerated products created therewith
DE102008018746A1 (en) 2008-04-14 2009-10-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Cellulose-carbamate spinning solution, process for producing a cellulose-carbamate-nonwoven, cellulose-carbamate-nonwoven and uses
DE102008018743A1 (en) 2008-04-14 2009-10-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Cellulose carbamate spinning solution, cellulose carbamate fiber and process for their preparation and uses
DE102008018745A1 (en) 2008-04-14 2009-10-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Cellulose carbamate spinning solution, cellulose carbamate blown film and process for their preparation and uses
CN101649495B (en) * 2009-05-12 2012-06-06 山东海龙股份有限公司 Method for preparing flame resistance anti-thawing fibre spinning dope through solvent method
EP2473554A1 (en) 2009-09-01 2012-07-11 O'Connor, Paul Improved process for dissolving cellulose-containing biomass material in an ionic liquid medium
US8882924B2 (en) 2009-09-01 2014-11-11 Kior, Inc. Pretreatment of solid biomass material comprising cellulose with ionic liquid medium
EP2486175B1 (en) 2009-10-07 2015-05-20 Grasim Industries Limited A process of manufacturing low fibrillating cellulose fibers
KR20120091181A (en) 2009-10-07 2012-08-17 그라심 인더스트리스 리미티드 Process of manufacturing low-fibrillating cellulosic fibers
WO2011045231A1 (en) 2009-10-16 2011-04-21 Basf Se Method for removing cations from molded cellulose parts
EP2507300A1 (en) 2009-12-04 2012-10-10 Basf Se Method for producing a polymer dispersion
WO2011069960A1 (en) 2009-12-10 2011-06-16 Basf Se Antistatic thermoplastic compositions
KR20120118010A (en) 2010-01-15 2012-10-25 바스프 에스이 Method of chlorinating polysaccharides or oligosaccharides
US8884003B2 (en) 2010-01-15 2014-11-11 Basf Se Method of chlorinating polysaccharides or oligosaccharides
DE102011005441A1 (en) 2010-03-15 2011-09-15 Basf Se Use of acids having aliphatic hydrocarbon groups or their salts as corrosion inhibitors in a composition containing an ionic liquid e.g. an imidazolium salt compound
DE102011007559A1 (en) 2010-04-19 2011-10-20 Basf Se Electrochemical coating of a substrate surface with aluminum using an electrolyte, which is produced by e.g. dissolving or suspending aluminum trihalides in a non-ionic solvents, adding at least one ionic liquid or a solvent mixture
DE102011007566A1 (en) 2010-04-19 2012-01-19 Basf Se Preparing composition of aluminum trihalide and solvent, useful for electrochemical coating of substrate with aluminum, comprises e.g. dissolving or suspending aluminum trihalide in cycloaliphatic solvent and adding required solvent
DE102011007639A1 (en) 2010-04-23 2011-10-27 Basf Se Mechanical processing of workpieces with a high pressure jet comprising a liquid composition, which contains an ionic liquid
WO2011154890A1 (en) 2010-06-10 2011-12-15 Basf Se Process for reusing ionic liquids
US8563787B2 (en) 2010-10-05 2013-10-22 Basf Se Preparation of homoallyl alcohols in the presence of noncovalently supported ionic liquid phase catalysts under gas-phase reaction conditions
CN103328701B (en) * 2010-11-30 2016-05-04 株式会社普利司通 Refined fiber cellulose fiber, fiber-rubber combined body and tire
EP2460843B1 (en) 2010-12-01 2018-02-07 Thüringisches Institut für Textil- Und Kunststoff- Forschung E.V. Polymer solutions in ionic liquids with improved thermal and rheological stability
KR20140077153A (en) 2011-10-14 2014-06-23 바스프 에스이 Preparation of oligosaccharides containing amine groups
DE102012006501A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Lignocellulosic dope, lignocellulosic regenerated fiber and process for their preparation
CN104379814A (en) 2012-06-15 2015-02-25 巴斯夫欧洲公司 Anodic oxidation of organic substrates in the presence of nucleophiles
WO2014024260A1 (en) * 2012-08-07 2014-02-13 日東紡績株式会社 Method for producing cellulose fibers
DE202013011959U1 (en) * 2012-08-22 2014-12-15 Deutsche Institute Für Textil- Und Faserforschung Denkendorf Direct-spun cellulose fibers, their preparation and use
EP2719801A1 (en) 2012-10-10 2014-04-16 Aurotec GmbH Spinning bath and method for solidifying a moulded part
DE102013002833B4 (en) * 2013-02-19 2017-03-23 Deutsche Institute Für Textil- Und Faserforschung Denkendorf A process for the production of regenerated cellulose fibers and the use of regenerated cellulose fibers produced by the process
EP2981641B1 (en) 2013-04-04 2024-05-15 Aalto University Foundation sr Process for the production of shaped cellulose articles
TWI667378B (en) 2014-01-03 2019-08-01 奧地利商蘭精股份有限公司 Cellulosic fibre
CA3014253A1 (en) 2016-02-11 2017-08-17 Deutsche Institute Fur Textil- Und Faserforschung Denkendorf Process for the production of polymer fibers from polymers dissolved in ionic liquids by means of an air gap spinning process
CA3051143A1 (en) 2017-01-30 2018-08-02 Aalto University Foundation Sr A process for making a cellulose fibre or film
CN107937999B (en) * 2017-12-20 2020-04-07 嘉兴学院 Superfine fiber preparation device
FI129226B (en) 2018-05-15 2021-09-30 Metsae Fibre Oy Method for the pretreatment of paper pulp
CN110578179B (en) * 2018-06-08 2024-09-03 郑州中远生物基新材料有限公司 Production method and production device of cellulose fiber filaments
EP3505659A1 (en) 2018-08-30 2019-07-03 Aurotec GmbH Method and device for filament spinning with inflection
JP7380682B2 (en) * 2019-04-23 2023-11-15 三菱瓦斯化学株式会社 Composition and method for producing cellulose fiber
EP3741887A1 (en) 2019-05-21 2020-11-25 Aurotec GmbH Method and device for regenerating a solvent for cellulose from a spinning method
FI20195926A1 (en) 2019-06-12 2020-12-13 Aurotec Gmbh Thin-film treatment apparatus
EP3854565A1 (en) 2020-01-21 2021-07-28 Aurotec GmbH Valve and method of transporting fluids
EP3855051A1 (en) 2020-01-21 2021-07-28 Aurotec GmbH Valve
EP3901333A1 (en) 2020-04-22 2021-10-27 Aurotec GmbH Production of filaments with controlled gas flow
CN113237794B (en) * 2021-05-11 2022-07-01 西南石油大学 Method for evaluating influence of salinity on expansion viscoelasticity of foam liquid film
DE202022101351U1 (en) 2022-03-14 2022-04-14 Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. Highly filled preceramic fibers as a base material for the manufacture of bone replacement bodies

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10112050B4 (en) * 2001-03-14 2004-02-12 Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Method and device for the production of cellulose fibers and cellulose filament yarns
US6824599B2 (en) * 2001-10-03 2004-11-30 The University Of Alabama Dissolution and processing of cellulose using ionic liquids

Also Published As

Publication number Publication date
CN1977072A (en) 2007-06-06
CN100564621C (en) 2009-12-02
EP1763596A1 (en) 2007-03-21
DE102004031025B3 (en) 2005-12-29
WO2006000197A1 (en) 2006-01-05
DE112005002138A5 (en) 2007-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1763596B1 (en) Method for the production of molded cellulose bodies
AT510254B1 (en) METHOD FOR PRODUCING CELLULOSIC MULTICOMPONENT FIBERS
EP2268857B1 (en) Cellulosic mouldings
EP0574870A1 (en) Process for producing cellulose moulded articles
EP1232298B1 (en) Method and device for producing cellulose fibres and cellulose filament yarns
EP1379713B1 (en) Method and device for the production of cellulose fibres and cellulose filament yarns
EP1315856B1 (en) Method for producing cellulose fibers and cellulose filament yarns
DE4219658C2 (en) Process for the production of cellulose fiber filaments and foils by the dry-wet extrusion process
AT405531B (en) METHOD FOR PRODUCING CELLULOSIC FIBERS
EP2116638A1 (en) Cellulose carbamate spinning solution, cellulose carbamate blown film, method for creating same and applications
AT402739B (en) METHOD FOR PRODUCING A CELLULOSIC MOLDED BODY
WO2005113870A1 (en) Lyocell method and device involving the control of the metal ion content
DE2732152B2 (en) Process for the production of threads, fibers, films or membranes from cellulose solutions
EP1358371B1 (en) Method for producing continuous moulded bodies consisting of cellulose
AT405532B (en) CELLULOSIC MICROFIBER
WO2005116309A1 (en) Method for producing continuous molded bodies and spinning head
AT408355B (en) Process for producing cellulosic fibres
EP3414371A1 (en) Process for the preparation of polymer fibers from polymers dissolved in ionic liquids by means of an air gap spinning process
DE19541824A1 (en) Reliable, cellulose filament yarn spinning from morpholine oxide soln.
DE1180886B (en) Process for the production of high-strength cellulose hydrate threads

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20070126

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20100318

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R079

Ref document number: 502005013726

Country of ref document: DE

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: D01F0002000000

Ipc: D01F0002020000

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: D01F 2/02 20060101AFI20120810BHEP

Ipc: D01D 1/09 20060101ALI20120810BHEP

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 613302

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20130615

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502005013726

Country of ref document: DE

Effective date: 20130725

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130923

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130823

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130522

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130922

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130522

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130902

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: VDEP

Effective date: 20130522

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130522

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130822

BERE Be: lapsed

Owner name: THURINGISCHES INSTITUT FUR TEXTIL- UND KUNSTSTOFF

Effective date: 20130630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130522

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130522

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130522

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130522

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130522

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130522

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130522

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130522

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: MM4A

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20140228

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130630

26N No opposition filed

Effective date: 20140225

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130630

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130623

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130722

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502005013726

Country of ref document: DE

Effective date: 20140225

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20140618

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20140618

Year of fee payment: 10

Ref country code: AT

Payment date: 20140611

Year of fee payment: 10

Ref country code: FI

Payment date: 20140611

Year of fee payment: 10

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130522

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130522

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20050623

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130623

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150623

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: EUG

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 613302

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20150623

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20150623

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150624

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150623

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150623

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20240619

Year of fee payment: 20