ES2911218T3 - Reutilización de la fibra de celulosa Lyocell para el procedimiento Lyocell - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la fabricación de un cuerpo moldeado regenerado de celulosa (102), donde el procedimiento consiste en: suministrar (78) un material de partida que comprende celulosa (110) que se fabrica mediante un método lyocell, que se fabrica disolviendo (52) una fuente de celulosa (48) en un disolvente para la fabricación de una masa de hilatura, mediante el extrusionado (54) de la masa de hilatura y por medio del posterior precipitado (56) en un baño de hilatura; disolver (68) el material de partida que comprende celulosa (110) en un disolvente (116) para la fabricación de una masa de hilatura, donde la solución del material de partida (110) se realiza por medio de un método directo de solución; y extrusionar (70) y precipitar seguidamente (72) la masa de hilatura en un baño de hilatura (191), obteniendo con ello el cuerpo moldeado (102).

Description

DESCRIPCIÓN

Reutilización de la fibra de celulosa Lyocell para el procedimiento Lyocell

La invención se refiere a un procedimiento para fabricar un cuerpo moldeado que presenta celulosa y se refiere a una utilización.

Las fibras de viscosa se definen como fibras químicas o fibras regeneradas. Son fabricadas por medio de un procedimiento para la viscosa conocido como procedimiento de hilatura en húmedo. El material de partida del procedimiento para la viscosa es la celulosa, que se obtiene de la madera. A partir del material de partida de la madera se obtiene la celulosa muy pura en forma de celulosa para fines químicos. En etapas consecutivas del proceso la celulosa es tratada inicialmente con sosa cáustica, de manera que se forma la celulosa alcalina. En una posterior reacción de esta celulosa alcalina con sulfuro de carbono se forma xantogenato de celulosa. Mediante la posterior adición de sosa cáustica se crea una solución de hilatura de viscosa, la cual es bombeada a un baño de hilatura a través de los orificios de las toberas de hilar en forma de riego o ducha. Allí se crea un filamento de viscosa por coagulación del orificio de la tobera de hilar. Los filamentos de viscosa así fabricados son cortados a continuación de las fibras cortas de viscosa.

Lyocell describe una variedad de fibras regeneradas que tiene celulosa, que se fabrica mediante un procedimiento directo de disolución. La celulosa es extraída del material bruto la madera mediante el procedimiento Lyocell. La celulosa así obtenida se puede disolver seguidamente en óxido de N-metilmorfolina-N (NMMO), un disolvente, mediante eliminación de agua sin modificación química, se filtra y a continuación se comprime mediante las toberas de hilatura. Los filamentos así formados son precipitados en un baño con solución acuosa de NMMO tras pasar por un espacio de aire, y a continuación se cortan en fibras cortas.

Tanto para el procedimiento Lyocell como también para el procedimiento de la viscosa se emplea habitualmente la materia bruta de la madera - ver, por ejemplo, WO96/07778.

Un cometido de la presente invención consiste en fabricar productos de celulosa en un modo sostenible y de ahorro de recursos.

Este cometido se resuelve mediante los objetivos de las reivindicaciones de patente independientes. Las configuraciones preferidas se deducen de las reivindicaciones de patente dependientes.

Conforme a un ejemplo de ejecución de la presente invención se ha creado un procedimiento para fabricar un cuerpo moldeado a base de celulosa, donde en el procedimiento se añade un material de partida que tiene celulosa fabricada por el método Lyocell, que se fabrica mediante la disolución directa (en particular mediante la eliminación de agua sin modificación química) de una fuente de celulosa en un disolvente y mediante la precipitación consiguiente de la celulosa por dilución de la fuente de celulosa disuelta, el material de partida que presenta celulosa (en particular presente en una fase de cuerpo sólido, por ejemplo, como cuerpos sólidos o en forma de partículas de cuerpos sólidos) se disuelve directamente en un disolvente (en particular por la eliminación de agua sin modificación química) y a continuación al menos una parte de la celulosa es precipitada por dilución del material de partida disuelto, mediante lo cual se obtiene el cuerpo moldeado (por ejemplo, un vellón o material no tejido).

Conforme a otro ejemplo de configuración de la presente invención se ha creado un procedimiento para fabricar un cuerpo moldeado regenerado de celulosa, donde el procedimiento presenta una adición de un material de partida que presenta celulosa fabricado mediante un procedimiento Lyocell, que se ha fabricado por medio de la disolución de una fuente de celulosa en un disolvente para fabricar una masa de hilatura, por medio de la extrusión de la masa de hilatura y por medio de la posterior precipitación en un baño de hilatura, una disolución del material de partida que tiene celulosa en otro disolvente para la fabricación de otra masa de hilatura, y una extrusión y posterior precipitación de otra masa de hilatura en otro baño de hilatura, mediante lo cual se obtiene el cuerpo moldeado. Conforme a otro ejemplo de ejecución se emplea un material de partida que tiene celulosa fabricada mediante un primer procedimiento Lyocell para fabricar un cuerpo moldeado que tiene celulosa por medio del tratamiento del material de partida mediante un segundo procedimiento Lyocell.

En el ámbito de esta invención se entiende por el término “celulosa” en particular un compuesto orgánico que es el componente de la pared celular sintética o que puede ser fabricado sintéticamente. La celulosa es un polisacárido (es decir, un conjunto de múltiples azúcares). La celulosa no está ramificada y tiene típicamente varios cientos hasta diez mil unidades de celobiosa o moléculas de p-D-glucosa (p-1,4-enlace glucosídico) o bien unidades de celobiosa. De las moléculas de celulosa se construyen fibras de celulosa controladas por plantas. Con un proceso técnico se pueden almacenar moléculas de celulosa formando fibras de regenerado, por ejemplo, como fibras resistentes al desgarre.

En el ámbito de esta invención se entiende por el concepto de “cuerpo moldeado”, en particular un cuerpo bidimensional o tridimensional, que es un resultado de un procedimiento para fabricar o recuperar la celulosa. En particular por un cuerpo moldeado se entiende un objeto bi- o tridimensional, que presenta celulosa o que consta de ella y se ha fabricado a partir de pasta de madera disuelta. Los cuerpos moldeados pueden ser en particular cuerpos moldeados Lyocell, cuerpos moldeados de viscosa o cuerpos moldeados modales. Los cuerpos moldeados típicos son filamentos, fibras, esponjas y/o películas. Básicamente todo tipo de cuerpos moldeados de celulosa son adecuados para los ejemplos de ejecución de la invención. Se entienden por tanto como fibras tanto los filamentos sin fin como también las fibras cortas cortadas con dimensiones convencionales (por ejemplo, de 38 mm de longitud) y las fibras cortas. Para la fabricación de fibras se tienen en cuenta tanto los procedimientos con dispositivos de tracción como una o varias toberas de extrusión como también otros procedimientos, como por ejemplo el procedimiento Melt-Blowing. Alternativamente a las fibras también se puede fabricar como cuerpo moldeado una lámina que tenga celulosa, es decir, una película plana, básicamente homogénea, con o de celulosa. Las láminas se pueden fabricar de manera que mediante el ajuste de los parámetros del proceso de un procedimiento Lyocell se desencadene un coagulado al menos parcial inicialmente tras la aparición de filamentos sobre una superficie receptora. Por láminas se entienden cuerpos moldeados de celulosa planos, donde el grosor de estas láminas es ajustable (por ejemplo, mediante la selección de una serie de barras de toberas dispuestas en serie). Otras formas de ejecución de un cuerpo moldeado son un tejido y un vellón de filamentos de celulosa o bien de fibras de celulosa, en particular un vellón o velo de hilatura de filamentos de celulosa (“melt blown”) básicamente de forma continuada fundidos (“merging”) en su totalidad. Con ello se puede entender por un tejido en particular una configuración plana textil de al menos dos (preferiblemente en ángulo recto o casi en ángulo recto) sistemas de hilos entrecruzados (o sistemas de fibras), donde los hilos (o fibras) se pueden definir en dirección o sentido longitudinal como hilos de urdimbre e hilos (o fibras) en sentido transversal como hilos de trama. Un vellón o tejido no hilado se puede definir como una configuración de filamentos o fibras o hilos cortados de longitud limitada (en particular presente en una posición deshilvanada), que se unen en una capa de fibras o en un velo cardado (en particular accionados por fricción). Un cuerpo moldeado se puede crear también con la configuración de una esfera o bola. Como cuerpos moldeados existen también partículas que tienen celulosa como perlas (es decir, un granulado o bolita) o flakes, que se han fabricado con esta forma. Posibles cuerpos moldeados de celulosa son también estructuras de partículas como el granulado, polvo esférico o híbridos. El dar forma al cuerpo moldeado se consigue preferiblemente por extrusión de una solución de hilatura que contiene celulosa mediante una tobera de extrusión, puesto que de esta manera se pueden fabricar grandes cantidades de cuerpo moldeado de celulosa con un método muy singular. Otro cuerpo moldeado de celulosa posible es una esponja o en general un cuerpo poroso. Los mencionados cuerpos moldeados se pueden emplear conforme a los ejemplos modelo para la fabricación, por ejemplo, de hilos, textiles, geles o materiales compuestos.

En el ámbito de esta invención se puede entender por el concepto de “fuente de celulosa”, en particular un medio (en particular un medio de cuerpo sólido), que disponga del material de celulosa empleado para ello como base para fabricar un cuerpo moldeado que tenga una celulosa durante un procedimiento de fabricación determinado. Un ejemplo es la madera o la celulosa de madera.

En el ámbito de esta invención se entiende por el concepto de “procedimiento Lyocell”, en particular un procedimiento para fabricar celulosa conforme a un procedimiento directo de disolución. La celulosa para el procedimiento Lyocell se puede obtener a partir de un material de partida que contenga esta celulosa. El material de partida se puede disolver en el procedimiento Lyocell en un disolvente adecuado (que presente en particular óxidos de amina terciarios como, por ejemplo, N-metilmorfolina-N-óxido (NMMO) y/o líquidos iónicos, es decir, sales de bajo punto de fusión, que se compongan de cationes y aniones). La disolución se puede realizar por eliminación del agua y/o sin modificación química. La solución obtenida, que se puede definir como solución de hilatura o de recristalización, puede ser comprimida por una o varias toberas de hilatura en el procedimiento Lyocell. Los filamentos formados de ese modo pueden precipitar durante y/o después de su precipitación libre o controlada a través de una abertura de aire en un baño que contenga agua (en particular, en un baño con solución acuosa de NMMO) y/o en la humedad del aire que se encuentra en la hendidura de aire.

En el ámbito de esta invención se puede entender por el concepto de “procedimiento de viscosa”, en particular, un procedimiento para fabricar celulosa conforme a un procedimiento de hilatura en húmedo. La celulosa para el procedimiento de viscosa se puede obtener a partir de un material de partida (en particular, madera o una celulosa de madera) que contenga esta celulosa. En etapas consecutivas del proceso el material de partida en el procedimiento de viscosa puede inicialmente ser tratado con una base (por ejemplo, con sosa cáustica), de manera que se forme la celulosa alcalina. En una reacción posterior de esta celulosa alcalina con sulfuro de carbono se forma xantogenato de celulosa. Mediante la posterior adición de una base (en particular de sosa cáustica) se crea una solución de hilatura de viscosa, la cual puede ser prensada por medio de una o varias toberas de hilar. En un baño de hilatura se forman por coagulación los filamentos de viscosa.

En el ámbito de esta invención se puede entender por el concepto de “residuos o restos de una fabricación de ropa”, en particular, los desperdicios y el género defectuoso de un textil o hilo que presenta una celulosa o está compuesto por celulosa, donde estos residuos se originan durante un procedimiento para fabricar ropa. Al fabricar ropa se fabrica por ejemplo un textil que tiene celulosa como material de partida, del cual se recortan las piezas planas (por ejemplo, en forma de una mitad de camiseta). Los restos que quedan pueden ser conducidos de nuevo a un procedimiento para fabricar un cuerpo moldeado que tenga celulosa, de acuerdo con un ejemplo de ejecución determinado. En el caso de residuos de una fabricación de ropa puede tratarse también de material de partida compuesto de celulosa, que pueda ser empleado para recuperar la celulosa, antes de que un consumidor haya empleado los residuos como ropa o de algún otro modo. Los residuos de una fabricación de ropa se pueden configurar en particular a partir de celulosa básicamente pura, en particular sin cuerpos extraños (como, por ejemplo, botones, estampación textil o costuras).

En el ámbito de esta invención se puede entender por el concepto de “ropa usada”, en particular, piezas de ropa que tienen celulosa, que ya han sido utilizadas por un usuario (en particular llevadas) en la recuperación de al menos una parte de la celulosa. Se puede tratar de material de partida que contenga celulosa, que pueda presentar (pero no deba) cantidades considerables de material extraño y pueda emplearse para la recuperación de la celulosa, después de que un usuario haya utilizado la ropa usada como prenda de vestir o de alguna otra manera. La ropa usada puede estar compuesta de una mezcla de celulosa y uno o varios materiales extraños, en particular (en particular para piezas de ropa de uso frecuente) material sintético (como, por ejemplo, poliéster y/o elastano) y/o cuerpos extraños sin celulosa e independientes (como, por ejemplo, botones, estampación textil o costuras). Por poliéster se entiende especialmente polímeros con funciones éster (R-[-CO-O-]-R) en una cadena principal. Los policarbonatos y tereftalatos de polietileno pertenecen a los poliésteres. Por elastano se entiende en particular una fibra química extensible con elevada elasticidad. Un copolímero de bloque basado en elastano puede contener un porcentaje de materia de al menos un 85% de poliuretano.

Conforme a un ejemplo de ejecución de la invención se pueden fabricar cuerpos moldeados de celulosa al menos parcialmente a base de un material de partida fabricado por medio de un procedimiento Lyocell (por ejemplo, restos textiles Lyocell y/o textiles usados Lyocell), que se pueda llevar a cabo con un procedimiento de fabricación rápido y simple, así como de un modo económico en recursos y sostenible. Estas ventajas se basan en particular en que la fibra de celulosa Lyocell puede ser conducida y sometida de forma no problemática a otro procedimiento Lyocell. Puesto que en el caso del procedimiento Lyocell se trata de un procedimiento de disolución directo, en el cual la celulosa puede ser conducida directamente y ser sometida a una disolución sin más, se puede prescindir de un tratamiento previo químico costoso del material de partida. Del modo descrito se puede introducir con ventaja un material de partida que contiene una fibra de celulosa Lyocell para una recuperación o bien reciclaje de esta celulosa en un nuevo procedimiento Lyocell. Puesto que sorprendentemente durante el procedimiento Lyocell está expuesta sin degradación significativa, es posible también una reducción iterativa múltiple de la fibra de celulosa de Lyocell en un procedimiento Lyocell renovado sin empeoramiento notable de la calidad de la celulosa del cuerpo moldeado fabricado. Se ha demostrado que en varios procedimientos consecutivos Lyocell con la correspondiente reutilización de la fibra de celulosa Lyocell obtenida por iteración precedente se reduce mínimamente la cifra de viscosidad límite. Esta degradación prácticamente no observable, preferiblemente mínima de la fibra de celulosa Lyocell en una secuencia de procedimientos Lyocell consecutivos es claramente preferida a la viscosa obtenida antes en varios procedimientos de viscosa consecutivos por la correspondiente reutilización. Allí se identifica una disminución de la cifra de viscosidad límite más fuerte y rápida que en una sucesión de varios procedimientos Lyocell. Una arquitectura Lyocell-de-Lyocell conforme a un ejemplo de ejecución ejemplar no es algo preferido a una arquitectura viscosa-deviscosa.

A continuación, se describen ejemplos de ejecución adicionales del procedimiento y de la utilización.

Conforme a un ejemplo de ejecución se puede conseguir la dilución de la fuente de celulosa disuelta mediante un medio acuoso, en particular que presenta una humedad del aire regulable y/o un baño de agua, que se compone especialmente de agua o una mezcla de agua y disolvente (en particular NMMO). Del modo correspondiente, se produce la dilución del material de partida disuelto a través de un medio acuoso, que en particular presenta humedad de aire regulable y/o un baño de agua, que se compone especialmente de agua o una mezcla de agua y disolvente (en particular NMMO). En un primer procedimiento Lyocell o en un segundo procedimiento Lyocell resultará evidente la reducción drástica de la concentración del disolvente a la que se ha llegado al disolver la celulosa por medio de agua (en particular humedad del aire regulable en combinación con un baño líquido dispuesto debajo con agua y opcionalmente un disolvente), de manera que la solución diluida obtenida disminuya por debajo del límite de solubilidad de la celulosa y la celulosa precipite. El medio de coagulación (es decir, en particular la humedad del aire o el baño de agua) puede ser básicamente agua pura o puede tener un disolvente.

Conforme a un ejemplo de ejecución, se puede disolver de nuevo en un disolvente en el procedimiento de los cuerpos moldeados una vez completa su fabricación y preferiblemente tras el uso de este cuerpo moldeado o bien de un producto fabricado a partir del mismo para un objetivo previsto (por ejemplo, como pieza de ropa) y a continuación al menos una parte de la celulosa precipitará por dilución del cuerpo moldeado disuelto, por lo que -por medio de un tercer procedimiento Lyocell - se obtendrá otro cuerpo moldeado. Con otras palabras, tras el segundo procedimiento Lyocell se puede realizar al menos otro procedimiento Lyocell en base al producto obtenido del segundo procedimiento Lyocell como material de partida para este tercer procedimiento Lyocell. También se pueden realizar al menos tres, en particular al menos cuatro o incluso más procedimientos Lyocell en serie, para siempre recuperar de nuevo la celulosa. Que esto sea posible se deberá a que la degradación de la celulosa durante la realización de un proceso Lyocell es mínima, por lo que esta degradación por ejemplo es claramente inferior a la de muchos procesos de viscosa realizados en serie. De ese modo se puede conseguir también una recuperación en varias etapas de la fibra de celulosa Lyocell para aplicaciones técnicas enormes, lo que conduce a un manejo especialmente eficiente y ecológico de los recursos. Por ejemplo, materiales textiles (es decir, configuraciones en forma lineal, plana o espacial, que se han fabricado especialmente a base de celulosa) que presentan fibras de celulosa Lyocell en forma pura o como tejido mixto, pueden ser sometidos incluso a más de una vez de recuperación o reciclaje al realizar un procedimiento Lyocell reiterado. Por ejemplo, en un procedimiento Lyocell partiendo de una cifra de viscosidad límite inicial (que está correlacionada con el grado de polimerización de la celulosa) de 400 ml/g, se puede realizar una reducción únicamente ínfima de unos 390 ml/g. En comparación con ello en un procedimiento de la viscosa en iteraciones consecutivas se puede realizar una reducción del parámetro mencionado de por ejemplo inicialmente 550 ml/g a 240 ml/g y en un siguiente paso a 220 ml/g. Esto predestina el procedimiento Lyocell de una forma especial para una recuperación sostenible, varias veces consecutiva y que permite ahorrar recursos del material de celulosa fabricado.

Conforme a un ejemplo de ejecución, el procedimiento puede consistir en un triturado, en particular un triturado mecánico, del material de partida previamente a la disolución del material de partida en el disolvente. Por ejemplo, mediante el triturado se puede realizar una disminución de las dimensiones del material de partida a tamaño de la fibra. En particular un material de partida así preparado puede ser transferido directamente a la solución sin pretratamiento químico, para crear una masa de hilatura viscosa.

Conforme a un ejemplo de ejecución, el procedimiento puede presentar una disolución del material de partida en el disolvente sin tratamiento químico previo, en particular sin depuración química y/o sin ajuste de la viscosidad. De este modo, es posible una recuperación especialmente eficiente de la celulosa del Lyocell por medio de otro procedimiento Lyocell.

Conforme a otro ejemplo de ejecución, el procedimiento puede consistir en al menos una limpieza o purificación parcial, en particular una limpieza química, del material de partida antes de la disolución del material de partida en el disolvente. Si la celulosa debe ser reciclada de forma especial, puede ser purificada a través de una etapa de limpieza opcional prevista del material de partida.

Por ejemplo, conforme a un ejemplo de ejecución ejemplar, la limpieza del material de partida puede presentar una separación al menos parcial de los colorantes (en particular por medio del blanqueamiento del material de partida) antes de la disolución del material de partida en el disolvente. De este modo, por ejemplo, se puede recuperar por ejemplo material de celulosa blanco puro o al menos claro del material de partida, por ejemplo, cuando se debe recuperar material tejano fuertemente coloreado. Pero también existe una alternativa posible que consiste en disolver textiles que llevan Lyocell recuperable sin la decoloración previa, es decir tras el triturado mecánico.

Conforme a un ejemplo de ejecución el material de partida puede ser liberado de sus mermas (preferiblemente antes de su disolución) al menos parcialmente de los reticulantes que reticulan las fibras del material de partida. Esto se puede llevar a cabo por ejemplo por medio de un pretratamiento alcalino y/o ácido, en particular dependiendo del tipo de reticulantes presentes. Una fibra de Lyocell es una fibra que fibrila, que se puede reticular con moléculas. Un reticulante determinado puede interferir, puesto que este puede reducir la solubilidad de la celulosa Lyocell en un disolvente Lyocell. La separación o eliminación al menos parcial del reticulante en la vía de un pretratamiento (por ejemplo, al realizar una etapa o paso alcalino y/o un paso ácido) con la disolución parcial o completa de la reticulación inesperada puede incrementar la pureza de la celulosa obtenida.

Conforme a un ejemplo de ejecución el material de partida puede presentar residuos parciales o totales de una fabricación de ropa y/o de ropa usada (por ejemplo, textiles diversos). Por otro lado, se pueden emplear al menos una parte de los textiles del material de partida, en particular los restos de una fabricación de ropa y/o la ropa usada. Se prefiere especialmente la preparación de residuos de la fabricación de ropa, puesto que este tipo de desperdicio o bien de género defectuoso presenta con frecuencia un porcentaje de celulosa muy elevado y por tanto un grado de pureza elevado. En particular, dicho tejido preconsumidor puede estar libre de cuerpos extraños como botones, costuras o estampación textil. Por ejemplo, los residuos o restos de la fabricación de ropa pueden presentar celulosa básicamente tejida (y opcionalmente coloreada), de manera que dichos residuos puedan ser transferidos en caso de necesidad directamente a la solución, para recuperar la celulosa por medio del procedimiento Lyocell. En el caso de tejidos usados o de tejidos post-consumidor, los cuerpos extraños más grandes como botones, estampados y costuras ya pueden ser separados tras el triturado mecánico. Otros cuerpos extraños de restos o de ropa usada, como, por ejemplo, pigmentos y material sintético (como poliéster y elastano), pueden ser eliminados total o parcialmente antes de la disolución de un material de partida determinado para formar la solución de hilatura, pero también se pueden quedar parcial o totalmente en la solución de hilatura.

Conforme a un ejemplo de ejecución, el material de partida puede antes de su precipitado (en particular antes de su disolución en el disolvente) mezclarse con al menos otro material de partida que presente celulosa. Por ejemplo, el otro material de partida puede presentar al menos un material de un grupo, que se componga de celulosa de madera, celulosa de trapos (en particular, celulosa de residuos como lino, trapos, etc..), material textil, ropa, algodón (es decir, celulosa de una planta de algodón) y la celulosa fabricada por medio de un procedimiento de viscosa. También es posible disponer únicamente de una parte del material de partida para el posterior procedimiento Lyocell en forma de celulosa de Lyocell de un procedimiento Lyocell anterior. El material de partida se puede encontrar también como tejido mixto poco homogéneo. El resto del material de partida, que no se atribuye a la celulosa Lyocell, se puede rellenar de una o varias fuentes de celulosa según la disponibilidad. De ese modo el empleo en o a escala industrial del procedimiento Lyocell-de-Lyocell no se verá influido por posibles estrangulamientos transitorios de celulosa Lyocell. Mejor dicho, es posible compensar o equilibrar posibles cantidades de error de celulosa Lyocell por otras fuentes de celulosa. Preferiblemente, puesto que desde el punto de vista técnico del proceso es especialmente poco complicado, la formación del material de partida puede ser únicamente de celulosa de Lyocell.

Conforme al procedimiento, la disolución del material de partida y/o la disolución de la fuente de celulosa se lleva a cabo por medio de un procedimiento directo de disolución. Gráficamente, la celulosa se disuelve físicamente en el correspondiente disolvente en un procedimiento de disolución directo. Preferiblemente se emplean óxidos de amina terciarios como disolvente, en particular, el N-metilmorfolina-N-óxido (NMMO).

Conforme a un ejemplo de ejecución el procedimiento puede presentar un tratamiento nuevo de la celulosa precipitada para ajustar las propiedades del cuerpo moldeado. Dicho tratamiento opcional puede consistir, por ejemplo, en un secado, impregnación y/o moldeado de los filamentos de celulosa obtenidos. Mediante un determinado tratamiento ulterior es posible concluir la fabricación del cuerpo moldeado al final del procedimiento Lyocell de Lyocell de un modo específico a su empleo.

Conforme a un ejemplo de ejecución, las fibras del material de partida y/o las fibras del cuerpo moldeado pueden presentar una superficie exterior redonda lisa. Tal como se ha representado en la figura 3, las fibras de celulosa extraídas por medio del procedimiento Lyocell se caracterizan por una forma tal y se distinguen por ello de otras formas de fibras, como las que existen en el algodón natural o se obtienen por un procedimiento de viscosa.

Los cuerpos moldeados fabricados conforme a la invención se pueden emplear, por ejemplo, como material de embalaje, material de fibra, materiales compuestos textiles, materiales compuestos de fibra, vellones de fibra, moquetas punzonadas, algodón o relleno acolchado, tejidos, géneros de punto, como tejidos para la casa, como juegos de ropa de cama, como piezas de ropa, como material de relleno, material de flocado, material textil para hospital, como cojines, pañales o colchones, como material para aislantes térmicos, plantillas para zapatos, así como vendas. Los ejemplos de ejecución de la invención se pueden aplicar tanto a los sectores técnicos más diferentes como también en medicina y cosmética y bienestar. En medicina, por ejemplo, los materiales para el tratamiento de heridas y la curación de heridas deben tener unas propiedades determinadas y estar compuestos de un material de revestimiento biocompatible que sea especialmente compatible con la piel y con la superficie de la herida. También son posibles otras muchas aplicaciones.

A continuación, se describen de forma detallada ejemplos de ejecución ejemplares de la presente invención con referencia a las siguientes figuras.

Figura 1 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento para fabricar un cuerpo moldeado que presenta celulosa conforme a un ejemplo de ejecución de la invención.

Figura 2 muestra un aparato para fabricar un cuerpo moldeado que tiene celulosa por medio de un procedimiento Lyocell a base de un material de partida fabricado mediante un procedimiento Lyocell conforme a un ejemplo de ejecución modelo de la invención.

Figura 3 muestra una fibra de celulosa fabricada por medio de un procedimiento Lyocell.

Figura 4 muestra una fibra de celulosa fabricada por medio de un procedimiento de viscosa

Figura 5 muestra una fibra natural de celulosa de una planta de algodón.

Componentes iguales o similares en diferentes figuras se han dotado de las mismas cifras de referencia.

Antes de hacer referencia a los ejemplos de ejecución que se describen en las figuras, se deben reunir algunas consideraciones básicas, que se han deducido en base a los ejemplos de ejecución ejemplares de la invención. Conforme a un ejemplo de ejecución de la invención se emplean materiales de reciclaje Lyocell para la fabricación de fibras Lyocell. La diferencia esencial respecto a otros materiales de partida que contienen celulosa es que el Lyocell puede alimentar de nuevo la solución de hilatura, directamente (es decir, sin pretratamiento químico, preferiblemente tras el triturado). Luego la celulosa vuelve de nuevo a disolverse en un disolvente adecuado (en particular NMMO). Esto solamente es posible puesto que el procedimiento Lyocell es un procedimiento de disolución directa y con ello no tiene lugar ninguna degradación significativa de la celulosa (disgregación DP, donde DP equivale al grado de polimerización promedio, es decir al número de unidades de monómeros por macromolécula). Cuando se ha acondicionado una pulpa solamente una vez en el ámbito de un procedimiento Lyocell (en particular en un sentido de: la viscosidad se ha ajustado del modo correspondiente), que se ha adecuado al procedimiento Lyocell, el producto final formado del procedimiento (fibras de Lyocell o bien materiales textiles fabricados a partir de ellas o bien otros productos de aplicación) se reutilizarán como se quiera en un circuito cerrado (donde el grado de polimerización medio se reducirá con el tiempo fácilmente). Los materiales de reciclaje Lyocell pueden aparecer en el lugar del pulpo convencional.

Preferiblemente se pueden tomar medidas en el procedimiento, para mantener bajo el nivel de impurezas en el material de partida o bien para separarlas previamente (para evitar un taponamiento de un filtro de un aparato Lyocell), para mantener bajo el número de materiales extraños en las mezclas o bien separarlos antes (para conseguir un grado de libertad alto de la celulosa Lyocell reciclada), y/o para mantener bajo el número de partículas grandes o bien separarlas con anterioridad. Como material de partida se prefieren conforme a un ejemplo de ejecución modelo, residuos de la producción de fibra Lyocell y del preconsumidor con un elevado grado de pureza. De forma ventajosa conforme a un ejemplo de ejecución de la invención se puede prescindir de una preparación (por ejemplo, limpieza, ajuste de la viscosidad) tras la alimentación del material de partida. De forma ilustrada, con un procedimiento conforme a un ejemplo de ejecución de la invención modelo, se puede transformar o elaborar de nuevo directamente la celulosa Lyocell en celulosa Lyocell. Expresado de otra manera los materiales fabricados por medio de un procedimiento Lyocell pueden ser empleados como materia prima para otro proceso Lyocell posterior. Conforme a un ejemplo de ejecución preferido de la invención se pueden emplear reciclados en la obtención de la celulosa (en particular, material sintético reciclado de residuos post-consumidor) con un porcentaje sustancial de fibras Lyocell. Mediante el empleo de una celulosa de este tipo para el proceso Lyocell son posibles productos reciclados, los cuales se diferencien en sus propiedades técnicas solo mínimamente o bien apenas nada de una fibra Lyocell, que haya sido fabricada sin reciclados. En particular en esta configuración los niveles de blanco y las resistencias se correlacionan en alto grado con la fibra Lyocell sin reciclados.

La figura 1 muestra un diagrama de flujo 50 de un procedimiento para fabricar un cuerpo moldeado 102 que presenta celulosa (véase la figura 2) conforme a un ejemplo de ejecución modelo de la invención.

Inicialmente se describe con referencia a la figura 1, como se fabrica un material de partida 110 (véase la figura 2), que es reciclado tras la utilización como producto (ver bloque 60) por medio de un procedimiento Lyocell.

Para fabricar un material de partida 110 que presenta dicha celulosa se emplea inicialmente una fuente de celulosa 48, es decir, un medio que presenta celulosa. Por tanto, puede tratarse de celulosa de madera. Disolviendo 52 la fuente de celulosa 48 en un disolvente adecuado (véase por ejemplo los números de referencia 116 en la figura 2, por ejemplo, el óxido de amina terciario como por ejemplo el óxido N-metilmorfolina-N (NMMO); en general se puede emplear también para la fuente de celulosa 48 otro disolvente, por ejemplo, los líquidos iónicos) se puede crear una solución de hilatura Lyocell o bien una masa de hilatura, es decir se puede transferir la celulosa a la solución.

La solución de hilatura Lyocell así fabricada o la masa de hilatura podrán ser conducidas a través de uno o varios filtros (en los que quedarán las sustancias extrañas, por ejemplo) y luego se comprimirán mediante uno o varias toberas de hilatura de un aparato Lyocell, de manera que por medio de la extrusión se obtengan filamentos que tengan celulosa con una consistencia todavía viscosa (ver bloque 54).

Mediante la dilución de la fuente de celulosa disuelta 48, es decir, de la solución de hilatura Lyocell tras el paso por las toberas de hilatura por un medio de coagulación que consta preferiblemente de agua (en particular un baño de hilatura, como por ejemplo el baño de hilatura representado en la figura 2 con signo de referencia 191 o bien otro baño de hilatura) puede desencadenarse una coagulación, un precipitado o una disgregación 56 de la celulosa de una solución de hilatura Lyocell. De esta forma se puede fabricar celulosa, por ejemplo, en forma de fibras, en una fase sólida (es decir, ahora presente como cuerpo sólido).

Como se pone de manifiesto con el bloque 58 la celulosa así extraída o bien obtenida de un tratamiento posterior opcional puede ser sometida, por ejemplo, a un secado o a una modificación de la forma o imagen geométrica de la celulosa (por ejemplo, mediante su corte en fibras cortadas).

Con otras palabras, como se ha representado con los bloques 48, 52, 54, 56 y 58, el procedimiento descrito puede poner en práctica una fabricación del material de partida que presenta celulosa 110 por medio de la disolución 52 de la fuente de celulosa 48 en el disolvente y el posterior precipitado 56 de la celulosa por la dilución de la fuente de celulosa 48 disuelta. Expresado de otra manera el material de partida 110 se puede fabricar por medio de un procedimiento Lyocell representado en los bloques 48, 52, 54, 56 y 58.

El material de partida 110 puede además ser tratado posteriormente, por ejemplo, mediante la fabricación de ropa a base de celulosa extraída. Por tanto, la celulosa puede, por ejemplo, ser tratada hasta tener un tejido textil, en particular utilizando otros constituyentes (por ejemplo, materiales sintéticos como el poliéster y el elastano). Del tejido textil se pueden recortar pedazos y se pueden tratar cuerpos adicionales que no tengan celulosa como botones y costuras de una pieza de ropa (por ejemplo, de una camiseta).

Como se ha representado con el bloque 60, un material de partida 110 fabricado así puede ser empleado por un consumidor, por ejemplo, como pieza de ropa.

Si el consumidor elimina o desecha la pieza de ropa, ésta puede ser empleada como material de partida 110 post­ consumidor para otro procedimiento Lyocell posterior, que además se ha descrito a continuación. Es posible también emplear de un modo alternativo o complementario, un material de partida 110 pre-consumidor que tenga una celulosa Lyocell para otro procedimiento Lyocell adicional posterior, por ejemplo, restos de recortes de la fabricación de la ropa.

A continuación, se describe, como se pueden fabricar cuerpos moldeados 102 de celulosa Lyocell a base del material de partida 110 que presenta al menos parcialmente celulosa Lyocell conforme a un ejemplo de ejecución de la invención. Para ello el material de partida 110 es conducido a un aparato 100 (ver figura 2) para realizar un procedimiento Lyocell, véase el signo de referencia 78.

Allí se puede realizar inicialmente un triturado mecánico 62 del material de partida 110 mediante el desmenuzado o triturado. De ese modo se pueden eliminar sobre todo grandes sustancias perturbadoras no celulósicas del material de partida 110, por ejemplo, botones, costuras e impresiones de la ropa usada, que han sido utilizadas al menos parcialmente para la producción del material de partida 110. Mediante el triturado mecánico 62 se puede despedazar el material de partida 110 en fibras individuales.

También es posible (ver bloque 64) emplear el material de partida 110 que tiene celulosa Lyocell junto con otros materiales que tienen celulosa para el siguiente procedimiento Lyocell. Por tanto, el material de partida 110 se puede mezclar con material de partida que presente otra celulosa, ver loque 64. Así el material de partida 110 podrá presentar alternativa o complementariamente también restos de una fabricación de ropa. Además, es posible opcionalmente que al material de partida se añada un material que tenga otra celulosa, como, por ejemplo, celulosa de madera. También es posible mezclar el material de partida 110 obtenido con un material de partida no Lyocell que tenga otra celulosa conforme al primer y arriba descrito procedimiento Lyocell. Finalmente, por ejemplo, la celulosa de trapos de material textil, de algodón de una planta de algodón puede presentar celulosa obtenida de un procedimiento de viscosa y/o los Cotton Liners (es decir, frente al Cotton Lint de por ejemplo una longitud aproximada de 38 mm una rama de algodón esencialmente más corta, como las que crecen en una semilla de una planta de algodón). El porcentaje de celulosa obtenida mediante el procedimiento Lyocell en el material de partida 110 puede, por ejemplo, encontrarse entre un 3%en peso y un 100% en peso, en particular entre un 10% en peso y un 80% en peso. Se prefiere en particular que este porcentaje sea del 100% en peso (de manera que al experto le sea familiar que siempre pueda existir un porcentaje de sustancia extraña bajo).

Directamente tras el triturado mecánico 62 o bien directamente tras la mezcla 64 se puede realizar una disolución directa del material de partida 110 (puro o mezclado) en otro disolvente 116 (por ejemplo, óxidos de amina terciarios, en particular el N-metilmorfolina-N-óxido)) sin pretratamiento químico de manera que se obtenga una masa de hilatura. Por decirlo más exactamente el material de partida 110 triturado mecánicamente (y mezclado opcionalmente), en particular sin depuración química y sin ajuste de la viscosidad es transferido directamente a la solución. De este modo se puede llevar a cabo el procedimiento de fabricación o de reciclaje de forma extraordinariamente simple y rápida y ecológica.

Alternativamente el procedimiento puede presentar una purificación o limpieza 66 química opcional del material de partida 110 tras el triturado mecánico 62 (o bien tras la mezcla 64) y antes de la disolución 68. Una purificación o limpieza opcional tal 66 puede, por ejemplo, presentar una eliminación al menos parcial de los colorantes por el blanqueo. De ese modo es posible decolorar, total o parcialmente, el material de partida 110 antes de una posterior disolución 68 del material de partida 110 en el disolvente 116, por ejemplo, para fabricar cuerpos moldeados blancos o grises 102. Es posible también, de forma alternativa o complementaria, que en el ámbito de la limpieza química opcional 66 del material de partida 110 (antes o después de la disolución 68) se libere de reticulantes que reticulan parcialmente las fibras del material de partida 110. En las aplicaciones, en las cuales dichos reticulantes se presentan entre las fibras del material de partida 110, el material de partida 110 puede, por ejemplo, por medio de un tratamiento previo alcalino o ácido de estos reticulantes, liberarse total o parcialmente de ellos. Esto mejorará además la solubilidad del material de partida 110.

Tras la disolución 68 del material de partida 110 en disolvente (preferiblemente NMMO) la solución de hilatura Lyocell obtenida o la masa de hilatura puede ser comprimida por una o varias toberas de hilatura, de manera que se formen hilos o filamentos de viscosidad debido a la extrusión (ver bloque 70, que se refiere a esta hilatura).

Durante y/o bien después del precipitado de estos hilos o filamentos entran en unión activa con un medio acuoso y se diluyen. La concentración del disolvente 116 de hilos o filamentos se reducirá de ese modo, por ejemplo, en un baño de líquido acuoso como el baño de hilatura, y la solución de hilatura Lyocell es transferida a una fase sólida de filamentos de celulosa. Expresado de otro modo se produce un precipitado, disgregado o coagulado de los filamentos de celulosa, ver cifra de referencia 72. De ese modo se obtiene el cuerpo moldeado 102 o bien un premoldeado de una fibra cortada.

La disolución 68, hilatura 70 y posterior precipitación 72 por medio de un procedimiento Lyocell se lleva a cabo en base a un material de partida 110, que presenta o consta, por su parte, de material de celulosa fabricado mediante un procedimiento Lyocell ya mencionado. Desde el punto de vista ilustrativo el método de fabricación descrito puede ser definido como un procedimiento Lyocell-con-Lyocell. En otras palabras, un material de partida 110 que tiene celulosa fabricada por medio de un primer procedimiento Lyocell se puede emplear para fabricar un cuerpo moldeado 102 que tiene celulosa por medio del tratamiento del material de partida 110 mediante un segundo procedimiento Lyocell.

Además, el procedimiento puede presentar un tratamiento adicional 74 de la celulosa Lyocell precipitada para influir en las propiedades del cuerpo moldeado 102. Dicho tratamiento ulterior puede comprender, por ejemplo, un secado, impregnado y/o moldeado de los filamentos obtenidos para tener el cuerpo moldeado final 102. Por ejemplo, el cuerpo moldeado 102 puede ser transformado en fibras, una lámina, un tejido, un vellón, una bola, una esponja o perla porosa, por medio del procedimiento de fabricación descrito, y luego ser destinado a una aplicación (véase número de referencia 76).

Preferiblemente tras el uso del cuerpo moldeado 102 cuya celulosa Lyocell puede ser reciclada de nuevo, se lleva a cabo otro procedimiento Lyocell que corresponde a las etapas entre el número 78 y 74 (ver bloque 80). Esta capacidad de repetición múltiple del reciclaje Lyocell mediante reiteradas etapas del proceso Lyocell se consigue mediante el conocimiento de que la degradación o disminución del DP de la celulosa Lyocell es sorprendentemente mínima por las reiteradas repeticiones del procedimiento Lyocell.

La figura 2 muestra un aparato 100 para fabricar un cuerpo moldeado 102 que tiene celulosa mediante un procedimiento Lyocell a base de un material de partida 110 fabricado por medio de un procedimiento Lyocell precedente conforme a un ejemplo de ejecución modelo de la invención, que se ha descrito haciendo referencia a la figura 1.

La figura 2 muestra también un aparato 100 conforme a un ejemplo de ejecución modelo de la invención para fabricar un cuerpo moldeado que presenta celulosa 102, que por ejemplo se puede fabricar en forma de un vellón (no tejido), como fibra, lámina, bola, tejido textil, esponja o en forma de perlas o escamas. Conforme a la figura 2 el cuerpo moldeado 102 se ha fabricado directamente a partir de una solución de hilatura 104. Por último, por medio de un fluido de coagulación 106 (en particular de la humedad del aire) y/o de un baño de coagulación 191 (por ejemplo, un baño de agua, que opcionalmente presenta óxidos de amina terciarios, en particular el N-metilmorfolina-N-óxido (NMMO)) es transformado en fibras de celulosa 108 como cuerpo moldeado 102. Por medio del aparato 100 se puede llevar a cabo un procedimiento Lyocell. De este modo se pueden fabricar como cuerpos moldeados 102, por ejemplo, filamentos sin fin o fibras 108 o mezclas básicamente de filamentos sin fin y fibras 108 de longitud discreta. Una mayoría de toberas, que tienen respectivamente uno o varios orificios 126 (que se pueden denominar también agujeros de hilatura), se han dispuesto para expulsar la solución de hilatura 104.

Tal como se puede deducir de la figura 2, un material de partida 110 a base de celulosa puede ser conducido a un depósito 114 sobre un dispositivo dosificador 113.

Conforme a un ejemplo de configuración, un aporte de agua en el material de partida 110 a base de celulosa puede llevarse a cabo a través de un disolvente 116 (en particular el NMMO) descrito a continuación. Incluso el propio material de partida 110 a base de celulosa puede contener una cierta humedad residual (la celulosa secada, por ejemplo, tiene con frecuencia una humedad residual del 5 hasta el 8%). En particular, conforme al ejemplo de ejecución descrito, el material de partida 110 se puede añadir directamente sin humectación previa a una mezcla de agua y disolvente 116. Se puede suprimir entonces un recipiente de agua opcional visualizado en la figura 2.

Conforme a un ejemplo de ejecución alternativo el material de partida 110 que contiene celulosa puede además ser humedecido, para disponer de celulosa húmeda. Con esta finalidad se puede conducir agua de un recipiente de agua opcional 112 al depósito de almacenamiento 114 a través de un dispositivo dosificador 113. Por tanto, el dispositivo dosificador 113, manipulado entonces por un dispositivo de control 140, puede suministrar cantidades de agua y material de partida 110 relativas y ajustables al depósito de almacenamiento 114.

Un disolvente adecuado 116, preferiblemente un óxido de amina terciario, como por ejemplo N-metilmorfolina-N-óxido (NMMO), o bien una mezcla acuosa del disolvente 116, por ejemplo, una solución al 76% de NMMO en agua, está contenida en un recipiente de disolvente. La concentración del disolvente 116 se puede ajustar en un dispositivo concentrador 118 o bien mediante la adición de disolvente puro o de agua. El disolvente 116 puede entonces mezclarse con el material de partida 110 con cantidades relativas definibles en una unidad de mezcla 119. Incluso la unidad de mezcla 119 puede ser regulada por medio de la unidad de control 140. De ese modo el material de partida que tiene celulosa 110 se disolverá en el disolvente concentrado 116 en un dispositivo de disolución 120 con cantidades relativas ajustables, y se obtendrá la solución de hilatura Lyocell 104. Los márgenes de concentración relativos (conocido también como la ventana de hilatura) de los componentes del material de partida 110, agua y disolvente 116 en la solución de hilatura 104 pueden ser ajustados de forma apropiada, como sabe el experto, para la fabricación de cuerpos moldeados regenerados celulósicos conforme al procedimiento Lyocell. La solución de hilatura Lyocell 104 se dirige a un dispositivo de producción de fibras 124 (que se puede configurar con una multitud de travesaños para hilar o chorros 122).

Si se hace pasar la solución de hilatura Lyocell a través de los orificios 126 de los chorros 122, se distribuirá en una multitud de hilos paralelos de la solución de hilatura 104. La pauta del proceso descrita transforma la solución de hilatura Lyocell 104 en hilos cada vez más largos y delgados, cuyas propiedades por el correspondiente ajuste de las condiciones del proceso, pueden ser ajustadas, controladas por la unidad de control 140. Opcionalmente, un flujo de gas puede acelerar la solución de hilatura Lyocell 104 en su camino desde los orificios 126 a una unidad de recogida de la fibra 132.

Después de que la solución de hilatura Lyocell 104 se haya movido a través de los chorros 122 y hacia abajo, los hilos largos y delgados de la solución de hilatura Lyocell 104 interaccionan con el fluido de coagulación 106.

En la interacción con el fluido de coagulación 106 (por ejemplo, agua) la concentración del disolvente de la solución de hilatura Lyocell 104 se reduce, de manera que la celulosa del material de partida 110 coagula o precipita al menos parcialmente como fibras de celulosa largas y delgadas 108 (que siempre pueden contener incluso restos de disolvente y de agua).

Durante o después de la formación inicial de fibras de celulosa individuales 108 de la solución de hilatura Lyocell extrusionada 104, las fibras de celulosa 108 son recogidas en la unidad receptora de fibras 132. Las fibras de celulosa 108 se pueden sumergir en el baño de coagulación 191 representado en la figura 2 (por ejemplo, un baño de agua, que opcionalmente presenta un disolvente como el NMMO) y pueden concluir con su precipitación en la interacción con el líquido del baño de coagulación 191. Dependiendo del ajuste del proceso de la coagulación la celulosa puede formar fibras de celulosa 108 (como se ha visualizado, donde las fibras de celulosa se fundan unas con otras de forma integral o en una sola unidad (“merging”) o bien se puedan presentar como fibras de celulosa separadas 108) o bien se forme una lámina o una película de celulosa en la unidad receptora de las fibras 132 (no representado en la figura 2).

Las fibras de celulosa 108 son asimismo extrusionadas por las toberas de hilatura por los chorros 122 y son conducidas a través del baño de hilatura o bien del baño de coagulación 191 (que contiene por ejemplo agua y NMMO en una concentración baja para la precipitación/coagulación), siendo las fibras de celulosa 108 transportadas al baño de coagulación 191 por una determinada polea de inversión 193 y por fuera del baño de coagulación 191 a un rodillo de desarrollo 195. El rodillo de desarrollo 195 se encarga del transporte progresivo y del estiramiento posterior de las fibras de celulosa 108 para alcanzar un titulo deseado. Tras el rodillo de desarrollo 195 se lava el mazo de fibras de las fibras de celulosa 108 en una unidad de lavado 180, si fuera preciso se avivan las fibras y finalmente se cortan (no visualizado).

Aunque esto no se ha representado en la figura 2, el disolvente 116 de la solución de hilatura Lyocell 104, que ha sido eliminado o extraído de las fibras de celulosa 108 en la coagulación y posterior lavado en la unidad de lavado 180, puede ser recuperado o reciclado al menos parcialmente y ser transferido en un ciclo posterior de nuevo al depósito de almacén 114. Durante el transporte a lo largo de la unidad de recogida de fibras 132 el cuerpo moldeado 102 (aquí en forma de fibras de celulosa 108) se puede lavar por medio de la unidad de lavado 180, y finalmente el líquido de lavado eliminará los restos de disolvente. Después el cuerpo moldeado 102 puede ser secado.

Además, el cuerpo moldeado 102 puede ser sometido a un tratamiento posterior. Ver la unidad postratamiento 134 representada esquemáticamente. Por ejemplo, dicho postratamiento puede presentar un hidroentrelazado, un tratamiento con agujas, una impregnación, una vaporización con vapor aplicado a presión y/o un calandrado, etc. La unidad receptora de fibras 132 puede conducir el cuerpo moldeado 102 a una instalación de bobinado 136, en la cual el cuerpo moldeado 102 puede ser rebobinado. El cuerpo moldeado 102 puede ser conducido a una entidad como material enrollado, donde se fabrican los productos como, por ejemplo, trapos o bayetas o material textil a base del cuerpo moldeado 102.

Para poder llevar a cabo un procedimiento conforme a un ejemplo de ejecución modelo de la invención conforme a la figura 1, por medio del aparato 100 conforme a la figura 2, el material que se ha obtenido de un procedimiento Lyocell anterior (realizable asimismo con un aparato 100 conforme a la figura 2) es conducido parcial o totalmente como material de partida 110.

A continuación, se describen ejemplos de una ejecución del procedimiento conforme a las formas de ejecución modelo:

Ejemplo 1

En una aplicación a modo de ejemplo del procedimiento conforme a una forma de ejecución de la invención, se han empleado las fibras de celulosa, fabricadas en un laboratorio según el método Lyocell, como material de partida para llevar a cabo otro procedimiento Lyocell. En concreto se han empleado fibras cortas Lyocell con una longitud de fibra de 3 mm. Este material de partida se ha mezclado con una solución acuosa NMMO sin tratamiento previo adicional, para fabricar una solución hilable. Esta solución de hilatura ha sido regenerada seguidamente en forma de filamentos y se ha cortado en fibras cortas con un título de 1,3 dtex y una longitud de 38 mm. En la caracterización de las fibras así obtenidas se ha demostrado que las propiedades obtenidas (en particular la resistencia de la fibra (FFk) y el estiramiento o la extensión (FDk) básicamente es comparable a dichas fibras Lyocell, que se han podido obtener en el mismo laboratorio con celulosa química típica como material de partida (véase tabla 1).

Ejemplo 2:

Las fibras cortadas Lyocell del ejemplo 1, sin más tratamiento previo, se mezclan con celulosa química apropiada para Lyocell se han mezclado sin pretratamiento adicional como otro material de partida. La cantidad total de sustancias mezcladas consistía en este ejemplo de un 20% en peso de fibras cortadas cortas Lyocell y un 80% en peso de celulosa química. A partir del material de partida mezclado se fabricaba una solución de hilatura en un procedimiento Lyocell con NMM^o y de ello se fabricaban las fibras cortadas. Tal como se ha mostrado en el ejemplo 1, las propiedades de las fibras Lyocell así fabricadas coinciden básicamente con las de la celulosa química como material de partida único que se ha podido fabricar en el mismo laboratorio (véase tabla 1).

Tabla 1: Pro iedades de las fibras

La figura 3 muestra una fibra de celulosa 200 fabricada por medio de un procedimiento Lyocell en un corte transversal. La fibra de celulosa 200 fabricada por medio de un procedimiento Lyocell tiene una superficie exterior lisa plana 202 y se rellena de forma homogénea y libre de orificios macroscópicos. Puede ser diferenciada claramente por un experto de las fibras de celulosa fabricadas mediante un procedimiento de viscosa (ver número de referencia 204 en la figura 4) y de las fibras de celulosa de plantas de algodón (ver signos de referencia 206 en la figura 5).

La figura 4 muestra una fibra de celulosa 204 fabricada por medio de un procedimiento de viscosa en una sección transversal. La fibra de celulosa 204 tiene forma de nube y presenta una multitud de estructuras 208 en forma de arco a lo largo de su periferia exterior.

La figura 5 muestra una fibra de celulosa natural 206 de una planta de algodón en una sección transversal. La fibra de celulosa 206 tiene forma de riñón y presenta en su interior una luz 210 libre de material como un espacio hueco completamente cercado.

Con ayuda de las diferencias estructurales o geométricas significativas de las fibras conforme a la figura 3 hasta la figura 5, un experto será capaz de averiguar de forma inequívoca bajo un microscopio si se ha formado una fibra de celulosa por medio del procedimiento de la viscosa o bien de forma natural en una planta de algodón.

Adicionalmente se indica que “presenta” no excluye otros elementos o pasos y “una” o “un” no excluye varios. Además, se debe señalar que las propiedades o los pasos que se han descrito haciendo referencia a uno de los ejemplos anteriores, se pueden emplear también en combinación con otras propiedades o pasos de otros ejemplos de ejecución descritos con anterioridad. Los signos o números de referencia en las reivindicaciones no se consideran como una limitación.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la fabricación de un cuerpo moldeado regenerado de celulosa (102), donde el procedimiento consiste en:

suministrar (78) un material de partida que comprende celulosa (110) que se fabrica mediante un método lyocell, que se fabrica disolviendo (52) una fuente de celulosa (48) en un disolvente para la fabricación de una masa de hilatura, mediante el extrusionado (54) de la masa de hilatura y por medio del posterior precipitado (56) en un baño de hilatura;

disolver (68) el material de partida que comprende celulosa (110) en un disolvente (116) para la fabricación de una masa de hilatura, donde la solución del material de partida (110) se realiza por medio de un método directo de solución; y

extrusionar (70) y precipitar seguidamente (72) la masa de hilatura en un baño de hilatura (191), obteniendo con ello el cuerpo moldeado (102).

2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1, donde el baño de hilatura (191) presenta el material de partida (110) que comprende la celulosa disuelta, agua y disolvente.

3. Procedimiento conforme a la reivindicación 1 ó 2, donde el baño de hilatura presenta agua y disolvente para la fuente de celulosa disuelta (48).

4. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 3, donde el cuerpo moldeado (102) es un filamento, una fibra, en particular una fibra sin fin, una lámina, una esponja o una bola.

5. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 4, donde el procedimiento comprende realizar otro procedimiento Lyocell (80), que consiste en:

disolver (68) el cuerpo moldeado (102) en un disolvente para la fabricación de una masa de hilatura; y extrusionar (70) y precipitar seguidamente (72) la masa de hilatura en un baño de hilatura, de manera que se obtenga otro cuerpo moldeado.

6. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 5, donde el procedimiento es un triturado (62), en particular un triturado mecánico, en particular un triturado del material de partida (110) antes de la disolución (68) del material de partida (110) en el disolvente (116).

7. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 6, donde el procedimiento es una disolución del material de partida (110) presente en particular como cuerpo sólido, en el disolvente (116) sin pretratamiento químico del material de partida (110), en particular sin limpieza química y/o sin ajuste de la viscosidad.

8. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 6, donde el procedimiento presenta una limpieza al menos parcial (66), en particular una limpieza química del material de partida (110) presente en particular como cuerpo sólido, antes de la disolución (68) del material de partida (110) en el disolvente (116).

9. Procedimiento conforme a la reivindicación 8, donde la limpieza (66) presenta una retirada al menos parcial de los colorantes, en particular mediante el blanqueado del material de partida (110) antes de la disolución (68) del material de partida (110) en el disolvente (116).

10. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 6 o 8 o 9, donde el material de partida (110) antes de su precipitación (72), en particular antes de su disolución (68), se libera de los reticulantes que reticulan al menos parcialmente las fibras del material de partida (110), en particular mediante un pretratamiento alcalino y/o ácido.

11. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 10, que presenta al menos una de las características siguientes:

donde el material de partida (110) se configura parcial o totalmente a partir de restos de una fabricación de ropa y/o de ropa vieja;

donde el material de partida (110) antes de su precipitación (72), en particular antes de su disolución (68) en el disolvente (116) se mezcla con otro material de partida que tiene celulosa (64), donde en particular el otro material de partida presenta al menos un material de un grupo, que se compone de celulosa de madera, celulosa de trapos, materiales textiles, ropa, algodón y la celulosa fabricada por medio de un procedimiento para viscosa; donde el procedimiento comprende un tratamiento posterior (74) del cuerpo moldeado precipitado (110); donde la disolución (68) del material de partida (110) y/o la disolución (52) de la fuente de celulosa (48) se realiza por medio de un procedimiento de disolución directo y/o por medio de óxidos de amina terciarios, en particular el N-metilmorfolina-N-óxido, y/o por medio de líquidos iónicos como disolvente (116);

donde la disolución (6) del material de partida (110) y la posterior precipitación (72) del cuerpo moldeado (102) se realiza mediante un procedimiento Lyocell.

12. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 11, donde el procedimiento consiste en la fabricación del material de partida que presenta celulosa (110) por medio de:

la disolución (52) de la fuente de celulosa (48) en el disolvente para la fabricación de la masa de hilatura; y la extrusión (54) y posterior precipitación (56) de la masa de hilatura en el baño de hilatura.

13. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 12, donde las fibras (200) del material de partida (110) o del cuerpo moldeado (102) presentan una superficie exterior redonda lisa (202).

14. Utilización de un material de partida (110) que presenta celulosa fabricada por medio de un primer procedimiento Lyocell para fabricar un cuerpo moldeado (102) que presenta celulosa, por medio de un tratamiento del material de partida (110) mediante un segundo procedimiento Lyocell.

15. Utilización conforme a la reivindicación 14, donde como mínimo se utiliza una parte del material de partida (110) material textil, en particular restos de una fabricación de ropa y/o de ropa vieja.