HU214358B

HU214358B - Eljárás cellulózalapú formatestek előállítására

Info

Publication number: HU214358B
Application number: HU9302890A
Authority: HU
Inventors: Friedrich Ecker; Raimund Jurkovic; Herman Koberger; Ernst Rauch; Hartmut Rüf; Franz Schwenningen; Stefan Zikkel
Original assignee: Lenzing Ag.
Priority date: 1992-03-17
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1998-03-30
Also published as: JPH06507936A; PL301001A1; CA2102809C; RO111477B1; CZ236493A3; EP0584318B1; DE59302585D1; ATE185171T1; US5589125A; SK127393A3; EP0584318A1; AU3621193A; ATE138121T1; SK284101B6; TW223638B; WO1993019230A1; ES2087722T3; RU2111294C1; PL171277B1; KR0177183B1

Abstract

A találmány tárgya eljárás cellűlózalapú főrmatestek előállítására,amikőr is cellűlózból tercier amin-őxiddal készített főnóőldatőt (3)meleg állapőtban főrmázva, a főrmázőtt főnóőlda őt (3) kicsapó fürdőbe(8) vezetik, és a kicsapó fürdőben (8) a főrmázőtt őldatban levőcellűlózt kőagűláltatják, ahől a meleg főrmázőtt őldatőt a kicsapófürdőbe (8) való bevezetés előtt gázárammal 6) lehűtik és a találmányértelmében a hűtést közvetlenül a főrmázás űtán hajtják végre. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás cellulózalapú formatestek előállítására, amikor is cellulózból tercier amin-oxiddal készített fonóoldatot meleg állapotban formázunk, a formázott fonóoldatot kicsapó fürdőbe vezetjük, és a kicsapó fürdőben a formázott oldatban levő cellulózt koaguláltatjuk, ahol a meleg formázott oldatot a kicsapó fürdőbe való bevezetés előtt gázárammal lehűtjük.

Az US-A 2,179,181 Isz. US szabadalmi leírás olyan eljárást mutat be, amely szerint tercier amin-oxidokkal cellulózt oldatba visznek és a különböző összetételű oldatokból a cellulóz koaguláltatásával formatesteket, alakos termékeket készítenek. Ennek során az US-A 4,144,080 Isz. US szabadalom kitanításának megfelelően a koagulált anyagot a kicsapó fürdőbe való bevezetés előtt gázárammal lehűtik. Az oldatot például az EP-A 0,356,419 sz. európai közzétételi irat szerint tercier amin-oxid vizes oldatával alkotott szuszpenzióként készítik el. Az amin-oxid mintegy 40 tömeg%-ig terjedő részarányban tartalmazhat vizet. A cellulóztartalmú vizes szuszpenziót felhevítik és a nyomás csökkentése mellett belőle vizet vonnak el mindaddig, amíg a cellulóz oldatba vihető. Az eljárás végrehajtásához sajátságosán felépített csőelrendezést javasolnak, amelyben a nyomás csökkentésére lehetőség nyílik.

A meleg cellulózoldat formázására és a formázott oldat kicsapó fürdőbe való vezetésével cellulózalapú termékek készítésére tesz javaslatot a DE-A 28,44,163 sz. német, illetve a DD-A 218,121 sz. NDK közzétételi irat. A cellulózalapú termékek, így szálak vagy fóliák előállítása céljából a fonófej és a kicsapó fürdő között szabad útszakaszt, légrést hagynak, amelyen át a fúvókánál huzatot keltenek. A huzat azért szükséges, mert a terméket alakítani kell, míg a formázott fonóoldatnak a vizes kicsapó fürdővel való érintkezése után a szálak nyújtása lényegében már nem hajtható végre, hiszen a kicsapó fürdőnek éppen az a feladata, hogy az előzőleg a légrésben létrejött szálstruktúrát stabilizálja.

A légrés alkalmazása azzal a veszéllyel jár, hogy a még nem koagulált anyagú szálak egymáshoz tapadnak, esetleg összeolvadnak és ezért az elkészült szálak fonása gyakorlatilag lehetetlenné válik. Az összetapadás veszélye annál nagyobb, minél szélesebb a légrés, vagyis minél nagyobb a fonónyílások kiömlése és a kicsapó fürdő felülete közötti távolság. A távolság növelése azonban azért lenne célszerű, mivel a cellulóz molekuláinak térbeli elrendezéséhez meghatározott időre van szükség. A nagyobb légrés mellett azonban az összetapadás veszélyének csökkentése érdekében a fonófejben a nyílásokat egymástól viszonylag távol kell kialakítani, ami viszont a fonási eljárások gazdaságosságát rontja le.

Ha a légrést kicsire választjuk, ez azzal az előnnyel jár, hogy a fonás nagy lyuksűrűség mellett végezhető el, de evvel az a hátrányos jelenség jár együtt, hogy a fonás biztonsága leromlik, mivel a kapilláris hatások révén a szálak mentén a kicsapó oldat folyékony anyaga a fonónyílások kiömléséig, illetve a fonófej alsó felületéig áramolhat. Ehhez járul az is, hogy a formázott, de még folyékonynak tekinthető szálanyag a húzási folyamatokban integritását nem őrzi meg, vagyis a szál szükséges szilárdsága nem biztosítható. Egyidejűleg az is megállapítható, hogy a rövid légrés esetén elérhető kis tartózkodási idők miatt a textilszálaknál a kívánt szilárdsági és húzási paramétereket nem lehet beállítani.

A DD-A 218,121 NDK közzétételi iratból kiolvasható, hogy a légrés, vagyis a fúvókához tartozó huzatos szakasz rövidítése elérhető és ezzel az egyes szálak egymáshoz való tapadásának veszélye csökkenthető, mégpedig a fonás biztonságának vagy a szálak szilárdságának elfogadhatatlan leromlása nélkül, ha a fonóoldathoz polialkilén-étert, különösen polietilén-glikolt adagolnak. A DE-A 28,44,163 sz. német közzétételi irat szintén a fonási folyamatból éppen kikerült szálak rendkívül nagy tapadóképességére utal, amikor annak elkerülésére azt javasolja, hogy a légrésben továbbított szálakat cellulózzal szemben oldószerként nem ható folyékony kezelő anyaggal szórják be.

A vizsgálatok azt bizonyították, hogy az idézett szabadalmi okiratok szerinti megoldások az elérhető szálsűrűséget és a cellulózszálak textilipari jellemzőit tekintve nem adnak megnyugtató eredményeket. Ezek közül egyik sem mutat megfelelő értéket. A DE-A28,44,163 sz. német közzétételi irat azt mondja ki, hogy a fonófej alsó szintje és a kicsapó fürdő felülete között 270 mm távolság legyen, de ezzel lényegében csak 0,0046 szál/mm² fonási sűrűség érhető el, hiszen a fonófejben a fonónyílások 0,0046 lyuk/mm² felületet jelentenek. Ez a kis lyuksűrűség elfogadhatatlan, ha a fonást nagy mennyiségű anyaggal kell végrehajtani. Ehhez ugyanis a fonófejnél legalább 0,1 lyuk/mm² sűrűséget kell biztosítani. Ilyen fonófejeket például az A 2724/89 sz. osztrák szabadalmi bejelentés ismertet.

Megállapítható tehát, hogy igény van a cellulóz formatestek és különösen szálak előállításánál követett eljárások további javítására.

Feladatunknak azt tekintjük, hogy a cellulóz formatestek előállítására szolgáló eljárások és berendezések ismert változatait úgy tökéletesítsük, aminek révén a frissen extrudált cellulóz formatestek egymáshoz tapadása anélkül kerülhető el, hogy a fonóoldathoz idegen anyagot kellene adni, és egyúttal nincs szükség arra az ismert intézkedésre sem, hogy a formatestek felületét folyékony kicsapó anyaggal permetezzük be. A találmány feladata különösen olyan, cellulózalapú szálak készítésére szolgáló eljárás kidolgozása, amelynél nagy lyuksűrűségű fonófej felhasználásával sűrű szálköteg készíthető és ez a szálköteg viszonylag nagy légrésen át kicsapó fürdőbe szállítható, ahol a légrés nagysága képes az előállított szálak textilipari tulajdonságainak javításához szükséges feltételeket biztosítani. Feladatunk az is, hogy a sűrű szálköteg felhasználása ellenére a nagy légrésen való áthaladás során se kerülhessen sor az egyes szálak összetapadására.

A kitűzött feladat megoldásaként cellulózalapú formatestek előállítására szolgáló eljárást dolgoztunk ki, amikor is cellulózból tercier amin-oxiddal készített fonóoldatot meleg állapotban formázunk, a formázott fonóoldatot kicsapó fürdőbe vezetjük, és a kicsapó fürdőben a formázott oldatban levő cellulózt koaguláltatjuk, ahol a meleg formázott oldatot a kicsapó fürdőbe való bevezetés előtt gázárammal lehűtjük, és a találmány

HU 214 358 Β szerint a hűtést közvetlenül a formázás után hajtjuk végre.

Célszerű intézkedést jelent, ha ezt a hűtési folyamatot a találmány szerinti eljárás megvalósítása során a meleg formázott oldat kényszeráramoltatással bevezetett, adott esetben radiális irányban áramló hűtőgázzal hajtjuk végre.

Fonófej alkalmazása mellett különösen előnyösnek bizonyult a találmány szerinti eljárásnak az a megvalósítási módja, amikor a fonóoldatot fonófejen való átvezetéssel formázzuk és ezzel a cellulózból szálköteget készítünk, majd a szálköteg szálait a gázáramra, illetve a radiális irányú gázáramra merőlegesen vagy a merőlegestől legfeljebb 5°-kal eltérő szög alatt vezetjük. Ezt a megoldást megvalósítva meglepetéssel tapasztaltuk, hogy a frissen font szálak összetapadásának előbbiekben vázolt problémája igen egyszerűen megoldható, ha ezeket a szálakat velük szemben semleges gáz, például levegő áramának tesszük ki. Ha a szálköteget minden bonyolult berendezés nélkül ventilátorral mozgásban tartott levegő áramának tesszük ki, akár 0,7 lyuk/mm²lyuksűrűségű fonófejek alkalmazhatók és a légrés akár 70 mm hosszú lehet, mégsem áll fenn annak a veszélye, hogy a szálköteget alkotó egyes szálak egymással összetapadnak.

Ugyancsak célszerű megvalósítása a találmány szerinti eljárásnak az, amikor a fonóoldatot filmképző berendezésen való átvezetéssel formázzuk és ezzel cellulózalapú vékonyréteget készítünk, amelyet a gázáramra, illetve a radiális irányú gázáramra merőlegesen vezetünk. Ezzel vékony réteges cellulóz anyagú termékek nyerhetők.

Ha az előzőekben említettnél nagyobb lyuksűrűségű fonófejeket használunk, a szokásos felépítésű ventilátorral elérhető áramlási profil nem elegendő ahhoz, hogy a kapott szálköteg egyenletes hűtését biztosítsuk. Nagy lyuksűrűségű fonófej alkalmazása esetén tehát különösen javasolható a találmány szerinti eljárásnak az a megvalósítási módja, amikor a meleg formázott oldatot legalább két gázáram, illetve a radiális irányú gázáram hatásának tesszük ki, ahol a két gázáramot, illetve a radiális irányú gázáramot előnyösen a meleg formázott oldat két, egymással szemközti oldalára vezetjük.

A fentiekben vázolt, nagy lyuksűrűségű fonófej alkalmazását igénylő eljárásnál szintén igen előnyösnek bizonyult az a megoldás, amikor a meleg fonóoldatot több, lényegében körvonal mentén elrendezett fonónyílással ellátott fonófejen át vezetjük, a font szálak formájában jelen levő meleg formázott oldatot a két gázárammal úgy hűtjük, hogy egy kifelé mutató gázáramot, illetve radiális irányú gázáramot, továbbá egy befelé mutató radiális irányú gázáramot hozunk létre. Ennél a megoldásnál a hűtés hatékonyságát erőteljesen javítani lehet és legalább 50 mm hosszú légrésen át akár 1,4 szál/mm²szálsűrűségű szálkötegek vezethetők annak komoly veszélye nélkül, hogy az egyes szálak egymáshoz tapadjanak.

A találmány szerinti eljárás hatékonyságát javítja, ha a meleg formázott oldat hűtése során az oldat tömegének minden kg-jára legalább 20 kJ, célszerűen 20 kJ és 350 kJ közötti hőenergiát vonunk el.

A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti megvalósítási módok kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az

1. ábra: a találmány szerinti eljárás cellulózalapú szálak előállítását célzó végrehajtására szolgáló leegyszerűsített elrendezés vázlata, a

2. ábra: az 1. ábrán bemutatott eljárás megvalósítására alkalmas berendezés egy előnyös megvalósítása, a

3. ábra: az 1. ábrán bemutatott eljárás megvalósítására alkalmas berendezés egy további előnyös megvalósítása, a

4a. ábra: az 1. ábrán bemutatott eljárás megvalósítására alkalmas berendezés egy még további előnyös megvalósítása, míg a

4b. ábra a 4a. ábrán bemutatott berendezés fonófejeinek alulnézeti elrendezése a fonónyílások csoportjaival.

Az 1. ábra a találmány szerinti eljárás egy előnyös megvalósítási lehetőségét mutatja be, amelynél változtatható hőmérsékletű, a rajzon nem ábrázolt fűtőkörbe illesztett 1 fonófej 2 bevezetésen keresztül 3 fonóoldatot kap, amely az adott esetben tercier amin-oxiddal készített mintegy 100 °C hőmérsékletű cellulóztartalmú oldat. A 2 bevezetés 4 szivattyúval kapcsolódik, amelynek segítségével a 3 fonóoldat adagolható és egyúttal a cellulóz extrudálásához szükséges nyomás értéke beállítható. Az 1 fonó fejből az extrudálás eredményeként 16 fonónyílásokon át 5 szálköteg lép ki, amelyet a találmány értelmében hűtünk, mégpedig 6 gázárammal. A hűtést 7 gázfúvókán át áramló gázzal, célszerűen levegővel biztosítjuk, ahol a 7 gázfúvóka kiömlése az 1 fonófejet elhagyó 5 szálkötegre irányul. A 6 gázáram felhasználásával lehetővé válik, hogy az 1 fonófej nagy lyuksűrűségű legyen, vagyis benne a 16 fonónyílások nagyobb számban legyenek kialakítva. Egyúttal nem kell arra számítani, hogy a cellulózalapú termék előállításának folyamatában az 5 szálköteg száljai egymáshoz tapadnának.

Az 1 fonófej 8 kicsapó fürdő felett helyezkedik el. A felületét elhagyó 5 szálköteg ezért légrésen halad át, az áthaladás idejét az 1 fonófej és a 8 kicsapó fürdő távolsága határozza meg. A 8 kicsapó fürdőben az 5 szálköteget 9 eltérítő henger fogja össze és irányítja a további feldolgozást biztosító lépcsők felé. A találmány értelmében az 5 szálköteget hűtjük, mégpedig célszerűen a 6 gázáram ráfúvásával, aminek eredményeként elérhető, hogy az 1 fonófej és a 8 kicsapó fürdő között viszonylag hosszú légrést alakíthassunk ki, ezért az 5 szálköteg elemeinek továbbításakor elegendő idő marad ahhoz, hogy az egyes elemi szálakban a cellulóz molekulái a kívánt mértékben orientálódhassanak, elhelyezkedhessenek. A húzást a 9 eltérítő henger forgatásával lehet biztosítani, amikor is az 5 szálköteg továbbítása keletkezési ütemét meghaladó sebességgel történik.

A találmány értelmében előnyös, ha az 5 szálköteget a 7 gázfúvókák koszorúszerűen veszik körbe, a 7 gázfúvókákat közvetlenül az 1 fonófejre szereljük, vagy azok különálló szerkezeti egységen helyezkednek el, de ez a szerkezeti egység az 1 fonófejjel kapcsolódik. Az ele3

HU214 358B mek elhelyezésével nyilvánvalóan biztosítani kell és lehet, hogy a meleg 3 fonóoldatból az 1 fonófejben hőátadás a 6 gázárammal továbbított hűtőgázba ne következzen be, hiszen ezt az 1 fonófej és a 7 gázfűvóka közvetlen kapcsolata egyébként lehetővé tenné. Ez a cél hőszigetelés alkalmazásával könnyen elérhető, ismert intézkedésekkel a szigetelés létrehozható. A találmány szerinti eljárás megvalósítása szempontjából csak annyi lényeges, hogy a 6 gázáramot az 1 fonófejet elhagyó 5 szálkötegre közvetlenül ráirányítsuk, mégpedig lehetőség szerint olyan síkban, amely párhuzamos aló fonónyílások kiömlése által meghatározott síkkal.

A 2., 3. és 4. ábrán az 1. ábrán bemutatott, a találmány szerinti eljárást megvalósító berendezések néhány előnyös kiviteli alakja látható. Ezeknél jellemző, hogy a 16 fonónyílások különböző lyuksűrűségek mellett vannak jelen, vagyis adott esetben az 1 fonófej igen sok 16 fonónyílást fogadhat be.

A 2. és 3. ábra keresztmetszetben 16’, illetve 16” fonónyílásokkal ellátott kör alakú, változtatható hőmérsékletű 1’, illetve 1” fonófejjel kialakított, befúvó egységet tartalmazó berendezést mutat be, ahol a befogadó fűtőkört nem ábrázoljuk. A befúvó egység 7’, illetve 7” gázfúvókákból és 10, illetve 10 ’ központi vezetékből áll. Ez utóbbi 13, illetve 13’ hűtőgázt továbbít. A gyűrű alakban kiképzett Γ, illetve 1” fonófejbe a rajzon nem ábrázolt helyen 11, illetve 11’ fonóoldatot juttatunk, amelyből nagy térbeli sűrűségű kör keresztmetszetű 5’, illetve 5” szálköteget képezünk és ezt a szálköteget kívülről a 13, illetve 13’ hűtőgáz áramával hűtjük. A találmány értelmében 22 gázáramot, továbbá 6’, 6”, illetve 22’ radiális irányú gázáramokat képezünk, amelyeket a rajzon nyíl jelképez.

A 2. és 3. ábrán bemutatott berendezéseket az különbözteti meg, hogy a 13, illetve 13’ hűtőgázt bevezető 10 és 10’ központi vezetékek eltérő módon vannak kiképezve. A10 központi vezeték 12 ütköztető lemezzel ellátott egyszerű cső, ahol a cső falában a 12 ütköztető lemez fölött 14 áteresztő nyílások vannak kiképezve. A 10 központi vezeték a 2. ábrán nem bemutatott ventilátorral közlekedik és ez utóbbi biztosítja a 13 hűtőgáz áramát. A 10 központi vezetékben áramló 13 hűtőgáz a 12 ütköztető lemezhez érve vízszintes irányban kitér, a 14 áteresztő nyílásokon keresztül 22 gázáramot alkotva távozik a csőből és az 5’ szálköteget belső felülete felől hűti. A 10 központi vezetékben 15 terelő test rendezhető el, amelynek feladata a 13 hűtőgáz áramlása során az egyenletes térbeli eloszlás biztosítása. Azzal, hogy az 5’ szálköteget belülről és radiális irányban kívülről hűtjük, a szálak hőmérséklete gyorsan és hatékonyan csökkenthető.

A 3. ábrán bemutatott berendezésnél a 10’ központi vezeték a, b, c és d kamrára van felosztva, amelyekbe a 13’ hűtőgázt vezetjük be. A 10’ központi vezetéknek ezzel a szegmentált felépítésével elérhető, hogy az 5’ szálköteg különböző hűtőközegekkel és azokkal is eltérő feltételek között érintkezzen. A találmány szerinti eljárásnak ennél a változatánál lehetséges, hogy az 5’ szálköteget viszonylag hosszú úton tartsuk a 13’ hűtőgázzal érintkezésben és ezzel a létrehozott cellulóz szálak textil jellegét erősíteni lehet.

Mint említettük, a 7’, illetve 7” gázfúvókák az 5’, illetve 5 ’ ’ szálköteget koszorúként, gyűrűsen veszik körbe és vagy közvetlenül az Γ, illetve 1” fonófejre vihetők fel, vagy külön szerkezeti egységben rendezhetők el. Ez a szerkezeti egység nyilvánvalóan valamilyen módon akár az Γ, akár az 1” fonófejjel kapcsolódik. Itt a konstrukciós részletek vonatkozásában az 1. ábra kapcsán elmondottakra utalunk, ami egyébként a 10 és 10’ központi vezetékre is érvényes.

A találmány szerinti eljárás végrehajtása során célszerű lehet, ha a 7 gázfúvókák integrált egységet képeznek, de az ilyen, a berendezés meleg részeivel érintkező egységeknél azonban értelemszerűen a hőszigetelésre nagy gondot kell fordítani. A 4a. és 4b. ábra egy ilyen változatot megvalósító berendezés néhány részletét mutatja be, ahol az 1 fonófejek fűthető házban helyezkednek el; a fűtést biztosító kört az ábrán nem mutatjuk be. A 4b. ábrán alulnézetben a 4a. ábra szerinti berendezés egy részlete látható.

A 4a. ábrán látható berendezésnél célszerű, ha 18 fonóoldatot 17 hengeres csatornában továbbítunk, és a 17 hengeres csatorna fejrészében 16’” fonónyílásokkal ellátott 1’” fonófejet rendezünk el. A 18 fonóoldatot az 1’” fonófejbe 2’ bevezetésen át juttatjuk be. A 18 fonóoldat feldolgozásának folyamatában a 17 hengeres csatorna nyomás alatt marad és ezért a 18 fonóoldatot a 16’” fonónyílásokon át extrudáljuk. Az Γ” fonófejet kapilláris oldalon kör alakú 19 lemezzel borítjuk, amelyben kör keresztmetszetű 21 nyílások vannak kiképezve. A 21 nyílások kialakítása és a 19 lemezhez viszonyított elrendezése olyan, hogy az extrudálással kapott 5’” szálköteget alkotó szálak az Γ” fonófejet egyszerűen, zavartalanul hagyhatják el, onnan könnyen húzhatók el. Az 1’ ” fonófej beborítása révén 20 üres tér keletkezik, amelyben megfelelő hűtőgáz a 6’” gázáramban tartható. A 19 lemez kialakításával biztosítjuk azt, hogy amikor az az Γ” fonófejen van elhelyezve, a 17 hengeres csatorna fejrészével nem kerül érintkezésbe, hanem henger alakú rések, vagyis 7’” gázfúvókák képződnek, amelyeken át a hűtőgáz 6’” gázárama létrejön, a hűtőgáz az extrudált 5’” szálköteget horizontális irányban elérve hűteni tudja (a 4a. ábrán a 6”’ gázáramot a 7’” gázfúvókában nyíl mutatja). A 7’” gázfúvókát alkotó henger alakú nyílás ennek megfelelően az 1., 2. és 3. ábrán látható 7, 7’ és 7” gázfúvókák szerepét látja el, ugyancsak koszorú alakú elrendezésben. Ezzel a speciális felépítéssel elérhető, hogy az 5”’ szálkötegek mindegyike hűtőgáz gyűrűszerűén fenntartott áramában továbbítódjon, vagyis az 5’” szálköteg hatékony hűtése még nagy szálsűrűség mellett is elérhető. A 4b. ábrán az 1’” fonófejek alulnézetben láthatók, jól követhető a 19 lemezben kialakított elrendezésük, a hűtőgázt továbbító 21 nyílások elrendezése, továbbá a 16”’ fonónyílások jelenléte.

A 20 üres térben szintén szükség van a 18 fonóoldat és a hűtőgáz közötti hőátadás elkerülésére. Ezért célszerűen a 20 üres tér falát a 7” ’ gázfúvókák oldalán és azok szomszédságában 23 szigeteléssel borítjuk.

A továbbiakban a találmány tárgyát példák bemutatásával ismertetjük még részletesebben.

HU 214 358 Β

7-5. példa

Az EP-A 0,356,419 sz. európai közzétételi iratban bemutatott eljárást követve cellulózoldatot készítünk, amelyet szűrünk és a szűrt oldatot felmelegítve az 1. ábra szerinti elrendezésben dolgozzuk fel. A feldolgozás eszközét az 1., 2., 3. és 4. példánál a 2. ábrán, míg az 5. példánál a 4. ábrán bemutatott vázlattal jellemezhető berendezés jelentette.

A következő táblázatban mind az öt megvalósított példa esetén a cellulóz feldolgozásának termelékenységét (óránként feldolgozott mennyiségét, kg/h), tömeg%-ban kifejezett összetételét (cellulóz, NMMO = N-metil-morfolin-N-oxid és víz), feldolgozási hőmérsékletét (°C), a lyuksűrűséget (a fonófejben a fonónyílások száma mm²-enként), a fonónyílások átmérőjét (pm), a berendezés belsejéből bevezetett hűtőlevegő tömegáramát (m³/h), a hűtőlevegő hőmérsékletét (°C), a berendezésből elvezetett hűtőlevegő hőmérsékletét (°C), a kívülről bevezetett hűtőlevegő tömegáramát (m³/h), a kívülről bevezetett hűtőlevegő hőmérsékletét (°C), a feldolgozott cellulózoldat tömegegységére számított elvezetett hőmennyiséget (kJ/kg), a légrés szélességét (mm), a szálak megnyújtási arányát, a kicsapó fürdő NMMO tartalmát (tömeg% NMMO), továbbá az előállított szálak titerjét (dtex).

A különböző összetételű keverékekkel végrehajtott gyártási folyamatokat megfigyeltük és megállapítottuk, hogy a szálkötegekben a szálak egymáshoz tapadása egyik esetben sem következett be, vagyis a találmány szerinti eljárással a cellulóz szálakká alakítása hatékonyan hajtható végre.

TÁBLÁZAT

Jellemző paraméter		A pé	da sorszáma
1	2	3	4	5
Felhasznált fonóoldat, kg/h	45,6	24,67	7,84	9,10	18,80
Cellulóz, tömeg%	11,86	11,83	12,86	12,21	11,00
NMMO, tömeg%	78,25	77,57	75,35	76,68	77,22
Víz, tömeg%	9,89	10,60	12,65	11,11	11,78
Hőmérséklet, °C	112	112	110	113	90
Lyuksűrűség, mm^-2	0,68	0,60	0,18	1,14	0,27
Lyukátmérő, pm	100	100	100	100	130
Hütőlevegő belülről, m³/h	100	170	70	200	50
Belső hütőlevegő hőmérséklete, °C	-6	-5	5	4,9	24
Elvezetett hütőlevegő hőmérséklete, °C	32	32,8	34,2	30,1	31
Hütőlevegő kívülről, m³/h	23	27	12	17	-
Külső hütőlevegő hőmérséklete, °C	24	24	24	17,3	-
Elvezetett hőmennyiség, kJ/kg	32,37	103,46	152,90	338,24	28,72
Lég rés nagysága, mm	70	60	140	65	85
Szálak relatív megnyúlása	10,6 : 1	8,03 : 1	4,34 : 1	13,49 : 1	13,02 : 1
Kicsapó fürdő NMMO tartalma, tömeg%	20	20,9	20,8	29,2	23,8
Szálak titere, dtex	1,3	1,3	3,13	1,7	1,36

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

Claims

1. Eljárás cellulózalapú formatestek előállítására, amikor is cellulózból tercier amin-oxiddal készített fonóoldatot (3, 11, 11’, 18) meleg állapotban formázunk, a formázott fonóoldatot (3,11, 11’, 18) kicsapó fürdőbe (8) vezetjük, és a kicsapó fürdőben (8) a formázott oldatban levő cellulózt koaguláltatjuk, ahol a meleg formázott oldatot a kicsapó fürdőbe (8) való bevezetés előtt gázárammal (6, 6’”, 22), előnyösen radiális irányú gázárammal (6’, 6”, 22’) lehűtjük, azzal jellemezve, hogy a hűtést közvetlenül a formázás után hajtjuk végre.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fonóoldatot (3, 11, 11’, 18) fonófejen (1, 1’, 1”, 1’”) való átvezetéssel formázzuk és ezzel a cellulózból szálköteget (5, 5’, 5”) készítünk, amelyek szálait a gáz5

HU 214 358 Β áramra (6,6’”, 22), előnyösen a radiális irányú gázáramra (6’, 6”, 22’) merőlegesen vagy a merőlegestől legfeljebb 5°-kal eltérő szög alatt vezetjük.

3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fonóoldatot (3, 11, 11’, 18) filmképző berendezésen való átvezetéssel formázzuk és ezzel cellulózalapú vékonyréteget készítünk, amelyet a gázáramra (6, 6’”, 22), előnyösen a radiális irányú gázáramra (6’, 6”, 22’) merőlegesen vezetünk.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a meleg formázott oldatot legalább két gázáram (6, 6’”, 22), előnyösen a radiális irányú gázáram (6’, 6, 22’) hatásának tesszük ki.

5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a meleg formázott oldatot legalább két, a meleg formázott oldat egymással szemközti oldalaira vezetett gázáram (6, 6’”, 22), előnyösen a radiális irányú gázáram (6’, 6”, 22’) hatásának tesszük ki.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a meleg fonóoldatot (11, 11’)

5 több, lényegében körvonal mentén elrendezett fonónyílással (16, 16’, 16”) ellátott fonófejen (1, 1’, 1) át vezetjük, a font szálak formájában jelen levő meleg formázott oldatot a két gázárammal (6, 6’”, 22) úgy hűtjük, hogy egy kifelé mutató gázáramot (22), előnyö10 sen radiális irányú gázáramot, továbbá egy befelé mutató radiális irányú gázáramot (6’, 6”, 22’) hozunk létre.

7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a meleg formázott oldat hűtése során az oldat tömegének minden kg-jára legalább

15 20 kJ, célszerűen 20 kJ és 350 kJ közötti hőenergiát vonunk el.