JP2023517688A - ポリコットン混合物の分離 - Google Patents

Abstract

本発明の例示的な態様に従えば、セルロース系繊維および非セルロース系繊維を含む混合繊維製品材料から、セルロース系繊維および非セルロース系繊維を分離する方法が提供される。この方法は、繊維製品材料を機械的に分解して材料中の繊維製品構造を開くことと、機械的に開いた構造を第１の化学的工程で酸と接触させることと、機械的に開いた構造を第２の化学的工程でアルカリと接触させることとを含む。

Description

本発明は、セルロース系繊維と非セルロース系繊維とを含む混合繊維製品材料からセルロース系繊維と非セルロース系繊維とを分離する方法に関する。

現在、消費者が使用した後の繊維製品廃棄物は、約９５％がリサイクル可能であるにもかかわらず、ほとんどすべてが焼却または埋立地に送られる。消費者が使用する前の廃棄物のごく一部が機械的にリサイクルされているに過ぎない。２０１６年の初めから、欧州連合（ＥＵ）では使用済みの繊維製品を埋立地として処分することが禁止されている。したがって、ＥＵ諸国では、再利用やリサイクルができない繊維製品およびその原材料は、通常、エネルギー生産工場で焼却されている。

当然ながら、リサイクルが望ましい。衣料用繊維製品市場は、綿かポリエステルのどちらかが主流であり、どちらも環境に負荷を与えている。たとえば、綿花の栽培には、農薬や人工肥料だけでなく、膨大な量の水が必要である。綿花の世界的な需要は、新素材を生産するための地球資源を大幅に上回っている。それゆえ、消費者から回収した繊維製品廃棄物を再利用することが重要である。再利用可能な繊維を得るために繊維製品材料を処理することは、たとえば、分散および沈殿によるセルロース含有材料の再生を記載するＷＯ２０１３／１２４２６５Ａ１から知られている。

綿系繊維製品廃棄物のリサイクルに用いられる１つのプロセスは、ＷＯ２０１８／１９７７５６に記載されており、そこでは、繊維製品材料がアルカリ抽出で処理され、さらに酸で処理されて、綿系繊維製品材料の少なくとも部分的溶解を引き起こす。

リサイクルに利用される別の既知の技術は、繊維の加水分解である。典型的には、ボタンやジッパーのような金属や硬いポリマー片を機械的に除去することが先に行われる。たとえば、ＷＯ２０１０／１２４９４４Ａ１には、セルロースを加水分解するためのプロセスが開示されている。

リヨセル（Ｌｙｏｃｅｌｌ）プロセスは、セルロース系の出発原料を第一世代のイオン液体であるＮＭＭＯ（Ｎ－メチルモルホリンＮ－オキシド）に溶解させることでセルロースを再生するプロセスである。リヨセルプロセスから開発されたＩｏｎｃｅｌｌ－Ｆは、溶媒として、最近開発されたイオン液体を用いて出発原料を溶解することを含む再生プロセスである（ＷＯ２０１４／１６２０６２Ａ１）。一方、ＢｉｏＣｅｌＳｏｌプロセスは、出発原料の酵素処理を利用している。しかし、これらのプロセスはいずれも、木材から繊維製品を作製することに主眼を置いている。

化学的に分離されたセルロース繊維の画分は、その後、カルバメート化または紡糸を含む様々な目的に使用することができる。

溶解パルプのような高品質のバージンセルロース原料からカルバメートセルロースを製造する方法はＵＳ７，６６２，９５３から公知である。カルバメートセルロースの多相溶解技術はＵＳ８，０６６，９０３に示されており、そこでは、溶解において低温をどのように適用するか、最初に低希釈アルカリに、次に高濃度で強く冷却されたアルカリに塊を濡らすことによって溶液が調製される方法が教示されている。

セルロース繊維および他の繊維、ならびに非繊維要素を含む繊維製品材料からセルロース繊維を分離するための機械的および化学的プロセスの組み合わせを含む分離方法は、ＥＰ３５１１４４８Ａ１に記載されている。このようなプロセスにおいて、繊維製品材料は、まず、より大きな非繊維異物を除去するために、細断される。次に、残りの繊維成分を機械的に処理してセルロース繊維を非セルロース繊維から分離した後、セルロース繊維に化学処理を施してセルロース繊維上にまだ残っている非セルロース繊維を除去する。

ポリエステルおよびセルロース組成物からセルロース系部分を分離するためのプロセスが、国際特許出願公開ＷＯ２０２００１３７５５Ａ１に記載されている。この出願には、ポリエステルおよびセルロース含有組成物を含む原料組成物、分離プロセスから得られるセルロース系組成物、分離プロセスから得られるポリエステル加水分解物を含む混合物、パルプ、溶解パルプ、紙パルプ、再生セルロース繊維製品、および紙製品からセルロース系部分を分離するためのプロセスが記載されている。分離プロセスでは、ポリエステル／セルロース組成物を、アルカリ溶液を含む加水分解液と接触させる。

米国特許４３４５０３９号は、ポリエステル／綿繊維製品廃棄物からポリエステル繊維を回収する方法を開示している。この方法では、混合繊維製品は無水塩酸ガスで処理されるが、これはポリエステルに損傷を与えない一方で、セルロース系材料をセルロース系粉末に分解し、その結果塩素化炭化水素が発生する。

本発明は、独立請求項の特徴によって定義される。いくつかの特定の実施形態は、従属請求項において定義される。

本発明の第１の態様に従えば、セルロース系繊維および非セルロース系繊維を含む混合繊維製品材料からセルロース系繊維および非セルロース系繊維を分離する方法が提供される。この方法は、繊維製品材料を機械的に崩壊させて材料中の繊維製品構造を開く工程と、第１の化学的工程において機械的に開いた構造を酸と接触させる工程と、第２の化学的工程において機械的に開いた構造をアルカリと接触させる工程と、を含む。

本発明の第２の側面に従えば、セルロース系繊維および非セルロース系繊維を含む混合繊維製品材料からセルロース系繊維および非セルロース系繊維を分離する方法によって得られる溶解パルプ型材料が提供される。この方法は、繊維製品材料を機械的に分解して材料中の繊維製品構造を開く工程と、機械的に開いた構造を酸と接触させる第１の化学的工程と、機械的に開いた構造をアルカリと接触させる第２の化学的工程と、を含む。

本発明の第３の態様に従えば、セルロース系繊維および非セルロース系繊維を含む混合繊維製品材料からセルロース系繊維および非セルロース系繊維を分離する方法によって得られるセルロースカルバメート製品が提供される。この方法は、繊維製品材料を機械的に分解して材料中の繊維製品構造を開く工程と、機械的に開いた構造を第１の化学的工程で酸と接触させる工程と、機械的に開いた構造を第２の化学的工程でアルカリと接触させる工程と、を含む。

本発明によって、かなりの利益が得られる。簡単で、適用が容易で、安価な処理であり、適度な条件下で工業的に適用可能であるので、混合繊維製品の非セルロース系要素からセルロースを分離することができる。この処理は、既存のインフラを利用して実施することができ、たとえば、パルプ工場で処理を実施することができる。得られたセルロースは、たとえばカルバメート化など、さらなる化学処理に非常に適している。

他の特徴および利点は、以下の説明から明らかになるであろう。

本発明の目的において、酸処理とは、たとえば加水分解前クラフトパルプ化技術を用いた溶解パルプの製造に用いられる加水分解前条件を見習った処理を意味する。

溶解パルプ型材料は、本質的に化学的に純粋なセルロースであり、顔料、無機物、リグニン、ヘミセルロース、繊維製品仕上げ剤および添加剤などの非セルロース系不純物を含まないだけでなく、非セルロース系繊維を本質的に含まない方法の実施形態の手段によって得られた材料を意味すると解釈されるであろう。非セルロース系繊維を実質的に含まないとは、不可避的な不純物が残っていることを意味する。

選別とは、材料をその組成に応じて手作業で選別すること、または機械的に選別することをいう。材料は、セルロースまたはセルロース系繊維である主成分の材料の５０重量％以上を含む。選別は、さらに、視覚的または感覚的観察、マシンビジョン、スペクトル分析、ハイパースペクトル画像、または他の関連する組成検出方法に基づいて、汚染された材料を拒絶することを含む。

繊維製品材料の出発重量は、ラベルや特定のプリント、金属要素、ゴム要素、革要素、ボタンやジッパーなどのプラスチック要素など、ほとんどの非繊維製品要素が取り除かれた後の繊維製品材料の重量を意味する。言い換えれば、繊維製品材料の出発重量は、実質的に、セルロース系および非セルロース系繊維成分のみの重量を指す。

アルカリ処理とは、１種または複数のアルカリの水溶液に材料を接触させる処理を意味する。

本発明の目的において、温度を測定する場合には、別段の言及がない限り、大気圧で測定される。

本発明の目的は、先行技術に伴う問題の少なくともいくつかを克服し、セルロース繊維とポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン等の非セルロース繊維とを含む混合繊維製品からセルロースを分離するための改良された方法を提供することであり、この方法においては、ボタン、ジッパーなどの異物除去（繊維製品廃棄物の精錬）、機械的解繊を行った後、粉砕した繊維製品を酸と接触させることにより、セルロースの重合度が溶解パルプ型材料の調製に適した程度に調整される。驚いたことに、機械的に粉砕された混合繊維製品の塊を酸と接触させると、金属や酸可溶性物質、たとえば繊維製品材料中に存在する顔料、界面活性剤、その他の有機残留物などの非セルロース系不純物が除去されることがわかった。また、酸処理によりセルロースの加水分解が開始され、セルロースの重合度が調整され、目的とする用途に適した状態になる。次に、酸に接触した塊をアルカリに接触させる第２の化学工程で、これらの断片の特性を調整する。アルカリと接触させることで、セルロースは膨潤し、後の溶解のための活性が高まる。さらに、塊をアルカリと接触させると、ある種のタンパク質繊維、すなわち羊毛、動物の毛、絹およびタンパク質、たとえばケラチンを効率的に除去できることが分かっている。オリゴマーセルロースのある部分も同様に除去される。
詳細説明

本発明の実施形態は、セルロース系繊維と非セルロース系繊維を含む混合繊維製品材料からセルロース系繊維と非セルロース系繊維を分離する方法を述べている。実施形態では、繊維製品材料が提供され、そして、セルロース系成分を有しないあらゆる繊維製品を除去し、ボタンやジッパーのような金属の断片を除去するために選別される。この選別は、繊維製品が、たとえばパルプ工場に納入される前に実施されてもよく、または、たとえばパルプ工場で混合繊維製品の分解および分離が行われるその場で実施されてもよい。一実施形態に従えば、本方法は、繊維製品材料を機械的に分解して材料中の繊維製品構造を開くことを含む。繊維製品材料は、０．０１～１．００ｃｍ^２の範囲のサイズを有する崩壊した繊維製品材料片を提供するために、様々な機械的装置で崩壊させることができる。一実施形態において、繊維製品材料は、材料中の繊維製品構造を開くために、繊維製品材料を、細断する、粉砕する、すり潰す、または挽く手段によって崩壊される。さらなる実施形態では、繊維製品材料を細断する、粉砕する、すり潰す、または挽く手段によって崩壊させ、材料中の糸構造を開口させる。好ましくは、４０ｍｍまでのサイズを有する繊維が得られる。最適には、繊維製品材料片は、≦２５ｍｍ、好ましくは≦１０ｍｍ、適切には１～５ｍｍの繊維長を有する単一粒子に崩壊される。繊維製品をこれらのサイズに崩壊させることにより、後続の化学的工程における液体との接触に最適なサイズの表面積を有する繊維が提供される。上述したように、材料は、セルロースを含む混合繊維製品材料を提供するために選別される。一実施形態では、混合繊維製品材料は、材料の５０重量％以上、適切には材料の６０重量％以上、特に、材料の７０重量％以上、好ましくは、材料の８０重量％のセルロース含有量を有し、最も好ましくは、混合繊維製品材料は、材料の８０重量％のセルロースと２０％未満の非セルロース系繊維から構成され、適切には、非セルロース系繊維成分は、ポリエステルである。材料は、さらに、エラスタン、ポリウレタンなどの他の非セルロース系成分をさらに含んでいてもよい。機械的に開いた構造体を第１の化学的工程で酸と接触させ、酸処理された繊維を得る。機械的に開いた構造体を酸と接触させることで、繊維のスラリまたは繊維床を得ることができる。酸は、セルロース系繊維に作用して、セルロースの重合度を調整し、特に重合度を低下させ、たとえば実施形態では、５００～２５００ｍｌ／ｇ、好ましくは、６００～１０００ｍｌ／ｇ、より好ましくは、７００～９００ｍｌ／ｇ、特に、８００ｍｌ／ｇの範囲の最大粘度から、２００～５００ｍｌ／ｇ、好ましくは、２５０～５００ｍｌ／ｇ、適切には、２５０～４５０ｍｌ／ｇ、特に、３００～３５０ｍｌ／ｇの範囲の最低粘度にまで低下させる。一実施形態では、酸はさらに、モノマー非セルロース系の、無機および有機成分に作用し、後続の工程で洗浄するために前記成分を溶解させる。ポリコットンの粘度を測定する場合、セルロース系部分のみが考慮され、非セルロース系部分は粘度に寄与しない。酸処理された繊維は、次にアルカリと接触させる第２の化学的工程に進む。アルカリとの接触により、スラリから非セルロース系成分を洗浄し、実質的に、精製されたセルロース系繊維を含むスラリが提供されるが、少量の非セルロース系成分が残存する可能性はある。好適な実施形態において、酸処理された繊維は、第２の化学的工程においてアルカリと接触させる前に水で洗浄される。一実施形態において、酸処理された繊維は、第２の化学的工程においてアルカリと接触させられる前にプレスされる。さらなる実施形態では、第１の化学的工程からの酸性蒸解液は、第２の化学的工程のためのアルカリ性蒸解液によって置換される。

一実施形態では、繊維製品材料を機械的に崩壊させることは、繊維製品材料を細断することまたは繊維製品材料を粉砕すること、または繊維製品材料を細断し、細断された材料を粉砕することを含んでいる。選別され精製された繊維製品廃棄物の細断率（すなわち、物理的な繊維寸法、糸／布地構造の開き、材料の毛羽立ち／バルク密度）は、たとえば蒸解装置の装填、スラリの圧送および熱／物質移動関連特性に関して、化学的前処理における材料の挙動にかなりの影響を与える。典型的には、４０ｍｍまでの繊維が得られる。しかしながら、理想的には、繊維製品材料は、≦２５ｍｍ、好ましくは、≦１０ｍｍ、適切には、１～７ｍｍ、たとえば１～６ｍｍ、または１～５ｍｍの長さの繊維を有する断片から成るまで粉砕および／または破砕される。

上述したように、機械的に処理された断片は、次に、実施形態において第１の化学的工程に供される。第１の化学的工程は、崩壊した繊維製品材料を、Ｈ_２ＳＯ_４、および過硫酸などの鉱酸、ギ酸、酢酸、過酢酸などの有機酸、またはパルプ工場廃液を含む他の工業プロセスの酸性副流、およびそれらの混合物からなる群から選択される酸と接触させることを含む。混合物は、鉱酸の組み合わせ、有機酸の組み合わせ、過酸の組み合わせ、または鉱酸、有機酸および過酸のいずれかの組み合わせからなり、それらが有機であるか無機であるかを問わない。好ましい実施形態において、崩壊した繊維製品材料は、Ｈ_２ＳＯ_４と接触させられる。一実施形態では、初期酸チャージは２～３０ｇ／ｌである。一実施形態では、酸蒸解終了時の酸濃度は、１～２５ｇ／ｌの範囲であった。様々な酸は様々な利点を提供し、たとえば、過酸のような酸化性酸は染料除去を改善し、強い鉱酸は酸加水分解を改善する。一方、有機酸は生分解性があり、硫酸塩の排出がゼロに保たれる限り、さらに環境には優しい。

さらなる実施形態では、崩壊した繊維製品材料は、５０～２００℃、好ましくは、６０～１７０℃、特に、６５～１００℃、たとえば６０～９５℃、適切には＞７０℃の範囲の温度で酸と接触させられる。温度が５０℃より高くなると、セルロースの重合度が低下する割合が増加する。最適な範囲は５０～１００℃である。

さらなる実施形態においては、崩壊した繊維製品材料が、３０～２４０分、好ましくは、３０～１２０分、典型的には、４０～９０分の期間、酸と接触させられる。

セルロース画分の重合度を低下させることに加えて、第１の化学的工程は、金属を溶解させるという利点を提供する。したがって、一実施形態においては、第１の化学的工程は、崩壊した繊維製品材料中に存在する金属を溶解し、セルロース画分の重合度（ＤＰ）の減少を開始させることを含む。金属が溶解されると、それらは、後続の洗浄プロセスでスラリから洗浄されてもよい。一実施形態においては、第１の化学的工程は、スラリから洗浄するために、崩壊した繊維製品材料中に存在する酸可溶性不純物をさらに溶解させることをさらに含む。

さらなる実施形態において、第１の化学的工程は、崩壊した繊維製品材料を通して酸をポンプで送ることを含み、たとえば、酸は繊維床を通過させてポンプで送られ、それによって機械的に開いた繊維製品が一緒に転がり、開けないロープおよび結び目構造を形成せず、したがってその後の化学的プロセスにおいて試薬に対する繊維可触性を維持することができる。好適な実施形態では、分解された繊維製品材料と酸はスラリを形成し、好適な反応器内で混合される。

適切な反応器の１つのタイプは混合反応器であり、そこでは繊維が蒸解液と混合される。

反応器のさらなるタイプは、繊維と蒸解液（すなわち酸性またはアルカリ性溶液）によって形成されたスラリがポンプによって循環される、単一の蒸解装置または一組の蒸解装置とすることができる。スラリを循環させることができる一組の反応器の他の例としては、中程度の粘性ループがある。スクリュータイプの連続反応器も、実施形態での使用に適している。

各反応器において、工業的適用性を考慮する場合、スラリのポンピング性が重要である。繊維同士のタンブリング（回転）およびロープの形成は、原料の最適な崩壊および／またはポンプおよび混合装置の最適化によって回避することができる。特定の実施形態では、スラリは、ポンピングによって適切な反応器内で循環される。

中程度の粘性とは、目的のために、設計されたポンプによって依然として移送可能である繊維、水および化学物質の濃い懸濁液を意味しているものと理解されるべきである。典型的には、そのような懸濁液は、再生綿に由来するパルプまたはパルプの形態で、３～１５％の繊維、より頻繁には、６～１２％の繊維を含むことができ、中程度の濃度はまた、繊維、水および化学物質の、目的のために、設計されたポンプを用いることによってなお移送可能な濃い懸濁液を意味しているものと理解することができる。一般的に、このような懸濁液は、リサイクルされた繊維製品から３～１５％、より頻繁には、６～２％の繊維を含む。

本発明の目的のために、「蒸解装置」は、加圧されたまたは加圧されていない容器であると理解され、意図された化学反応が起こるために、繊維懸濁液が長時間保持される場所である。供給は、容器の上部または底部の両方とすることができ、繊維の排出は、排出装置によって強化することができる。このような蒸解装置は、繊維を蒸解装置内に保持したまま蒸解液を置換するための内部スクリーンを装備することができる。容器は縦型と横型の両方があり、バッチ式または連続式で運転することができる。

一実施形態では、たとえば酸処理の間に、１００℃未満または１００℃までの温度で操作する場合、非加圧容器が使用される。一実施形態では、たとえば、アルカリ処理中（下記参照）、１００℃を超える温度で操作する場合、加圧容器が使用される。

一実施形態において、本方法は第２の化学的工程を含む。一実施形態では、第２の化学的工程は、酸処理された繊維を、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、有機（非イオン）超強塩基、およびそれらの混合物からなる群から選択されるアルカリと接触させることを含む。さらなる実施形態において、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、有機（非イオン）超強塩基、およびそれらの混合物からなる群から選択されるアルカリは、従来のパルプ化プロセスからの硫黄含有蒸解液に含まれる。特定の実施形態では、超強塩基は、ポリエステルなどの非セルロース系材料の加水分解のための効率的な触媒である。一実施形態では、ＮａＯＨが使用され、任意であるが、従来のパルプ化プロセスからの硫黄含有蒸解液に含まれる。ＮａＯＨを使用する利点の１つは、パルプ工場ですぐに利用可能であることである。一実施形態において、アルカリの初期チャージは、酸処理材料中に残存する酸残渣の中和後に測定して２５～１００ｇ／ｌの範囲にある。繊維をアルカリと接触させることにより、多くの効果が得られる。まず、セルロース以外の成分、たとえば、高分子の非セルロース成分、ならびに、羊毛、毛髪、および皮膚の残留物を含むケラチンが、セルロースから洗浄され、次にセルロースが膨潤して後続プロセスの試薬への接触性が高まる。着色顔料の大部分を除去し、アルカリ加水分解によってポリエステルを除去し、シリカ粒子などの無機物を除去し、酸処理によって開始されたセルロースの分子量分布を、その後の炭化処理の目標レベルに調整するために、アルカリ蒸解は、アルカリ媒体中でセルロース精製プロセスを継続させる。一実施形態では、酸処理された繊維は、５０～２００℃、好ましくは、９５～１４０℃、典型的には１００～１２０℃、適切には、１１０℃の範囲の温度で、アルカリと接触させられる。さらなる実施形態では、酸処理された繊維は、３０分～２４０分、典型的には、６０分～１８０分、好適には、６０分～１２０分の期間、アルカリと接触される。ウール、絹および動物の毛、または他のケラチンおよび強膜タンパク質は、主に繊維製品廃棄物の選別および精製において既に分離されている。しかし、廃棄物中にこれらの繊維が存在することは許容される。アルカリ加水分解によるポリエステルの除去は、化学繊維分離のためのアルカリ蒸解の重要な効果の１つである。さらに、セルロース画分の重合度および分子量分布が調整される。実施形態では、繊維原料の粘度は５００～２５００ｍｌ／ｇ、好ましくは、６００～１０００ｍｌ／ｇ、より好ましくは、７００～９００ｍｌ／ｇ、特に、８００ｍｌ／ｇの範囲であり、酸工程およびアルカリ工程の両方の後の最終粘度は２００～５００ｍｌ／ｇ、好ましくは、２５０～５００ｍｌ／ｇ、適切には、２５０～４５０ｍｌ／ｇ、特に、３００～３５０ｍｌ／ｇである。

さらなる実施形態では、酸およびアルカリ蒸解された材料の後続の化学的漂白も可能である。たとえば、実施形態において、オゾンおよび過酸化水素／過酢酸漂白シーケンスを使用する全塩素フリー漂白は、セルロース画分の重合度を同時に調整するために使用される。さらなる実施形態では、セルロース画分の重合度を同時に調整するために、元素状塩素を含まないシーケンスの場合、オゾンを二酸化塩素に置き換えてもよい。

実際には、エラスタンのようなポリウレタンなどの非セルロース類は、第１の化学的工程および第２の化学的工程後、たとえばカルバメート化において熱処理下で脆くなり、セルロースカルバメート紡糸ドープの溶解およびろ過の際に分離することが可能である。

一実施形態では、アルカリは、酸処理された繊維を通してポンプ搬送され、たとえば、アルカリは、繊維床を通過してポンプ搬送され、それによって酸処理された繊維が一緒に転がり、開けないロープおよび結び目構造を形成せず、したがって、その後の化学的プロセスにおいて試薬に対する繊維可触性を維持し得る。好適な実施形態において、酸処理された繊維スラリおよびアルカリは、第１の化学的工程での使用に適した上述のもの等の好適な反応器内で混合される。特定の実施形態では、アルカリのスラリ混合物は、ポンプによって適切な反応器または反応器のセット内で循環される。

さらなる実施形態では、第２の化学的工程は、酸処理された繊維を界面活性剤と接触させることをさらに含む。好適な実施形態では、第２の化学的工程は、酸処理された繊維を、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤およびアニオン性界面活性剤からなる群から選択される界面活性剤、好ましくはアルキルポリグリコシド、セトマクロゴール１０００、セトステアリルアルコール、セチルアルコール、コカミドＤＥＡ、コカミドＭＥＡ、デシルグルコシド、デシルポリグルコース、グリセロールモノステアレート、ＩＧＥＰＡＬ ＣＡ－６３０、イソセテス－２０、ラウリルグルコシド、マルトシド、モノラウリン、ミコスブチリン、ナローレンジエトキシレート、ノニデートＰ－４０、ノノキシノール－９、ノノキシノール、ＮＰ－４０、オクタエチレングリコールモノデシルエーテル、Ｎ－オクチルβ－Ｄ－チオグルコピラノシド、オクチルグルコシド、オレイルアルコール、ＰＥＧ－１０ヒマワリグリセリド、ペンタエチレングリコールモノデシルエーテル、ポリドカノール、ポロキサマ、ポロキサマ４０７、ポリエトキシル化獣脂アミン、ポリグリセリルポリシノレート、ポリソルベート、ポリソルベート２０、ポリソルベート８０、ソルビタン、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレート、ステアリルアルコール、サーファクチン、トリトンＸ－１００、トゥイーン８０、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンジルＣ８－Ｃ１８－アルキルジメチルアンモニウム、類似物質群の任意の界面活性剤、およびこれらの混合物からなる群から選択される非イオン性界面活性剤と接触させることをさらに含む。湿潤剤としては、非イオン性界面活性剤が好ましい。一実施形態では、塩化ベンジル－Ｃ８－１８－アルキルジメチルアンモニウムなどのカチオン性界面活性剤が好ましく、ポリコットンなどの混合繊維製品との強い相互作用を提供し、混合物の疎水性を増加させる。

一実施形態では、第２の化学的工程は、酸処理された繊維を、繊維製品材料の重量に対して≦１．０ｗｔ％、典型的には繊維製品材料の開始重量に対して０．０５～０．５－ｗｔ％の界面活性剤に接触させることを含む。

一実施形態では、第２の化学的工程は、繊維および蒸解液によって形成されたスラリがポンプによって循環される、酸処理工程に関連して上述した種類の単一の蒸解装置または一組の蒸解装置を用いて実施される。上記のように、スラリを循環させることができる一組の反応器の別の例は、媒体粘性ループである。スクリュー式連続反応器も実施形態に好適に使用できる。

さらなる実施形態において、酸およびアルカリ処理された材料は、セルロースカルバメートプロセスのための実質的にセルロース系溶解パルプ型材料を提供するために、水で洗浄される。

一実施形態において、混合繊維製品材料は、混合色の、混合繊維製品材料である。混合繊維製品材料であって、任意だが、混合色を示し、セルロース系繊維および非セルロース系繊維を含む混合繊維製品材料を、一実施形態では、酸およびアルカリと接触させる。特に、その材料を、酸とアルカリと別々に、たとえば、最初に酸と、次にアルカリと、または最初にアルカリと、次に酸と接触させる。次に、このようにして得られた材料を水で洗浄する。最後に、材料は、一実施形態では、特にオゾンで、任意だが、オゾンと過酸化水素とで、漂白に供される。

一実施形態において、酸およびアルカリ処理され、その後オゾンおよび任意だが過酸化物漂白された材料は、セルロースカルバメートプロセスのために、セルロース系パルプ材料、特に実質的に溶解パルプタイプのセルロース系パルプ材料を提供するために水洗される。

一部の繊維製品は、本発明の実施形態において除去され得る望ましくない染料および着色顔料を含む。実施形態において、第２の化学的工程は、着色顔料、染料および他のアルカリ可溶性不純物を除去することをさらに含む。一実施形態では、着色顔料、染料および他のアルカリ可溶性不純物は、第２の化学的工程において熱苛性抽出によって除去される。

本方法の実施形態によって、パルプをさらなるプロセスで使用するために得ることができる。特定の実施形態では、溶解パルプタイプの原料が、さらなる処理のために回収される。たとえば、パルプは、濾過および乾燥によって回収されてもよい。一実施形態では、アルカリ性溶解パルプタイプの原料は、乾燥前に中和される。一実施形態では、溶解パルプタイプの原料は、適切に脱水され、形成されたウェブは、出荷のためにウェブまたはシート形態（乾燥製品は、ロールまたはシート形態のいずれかで回収することができる）で乾燥される。フラッシュドライヤーまたは過熱蒸気ドライヤーまたは噴霧乾燥または同様の技術による乾燥も代替的に可能である。さらなる実施形態において、溶解パルプタイプの原料は、統合型ミルにおけるカルバメート化処理に適切に乾燥された湿潤パルプとして直接使用することができる。上述したように、実施形態では、全プロセスをパルプミルで実施することができる。

本方法のさらなる実施形態は、セルロースカルバメート生成物を提供する。実施形態において、本方法は、酸およびアルカリ処理されたアルカリ材料を、酸およびアルカリ処理されたアルカリ材料のオーブン乾燥セルロースの重量に対して５～２５重量％の尿素と接触させる工程、材料／尿素混合物を１００～１７０℃、好ましくは、１３０～１６５℃、適切には、１３３～１５０℃の範囲の温度で混合しながら反応させてセルロースカルバメート製品を提供する工程、セルロースカルバメート製品を回収する工程および回収製品を研削する工程、を更に含んでいる。さらなる実施形態において、回収され粉砕されたセルロースカルバメート生成物は、任意であるが、脱水または乾燥の前に洗浄される。セルロースカルバメート生成物が、その後、残存する非セルロース類を分離するために処理される場合、カルバメート化処理から得られるセルロースカルバメートは、まず粉砕され、次に脱水または乾燥の前に精製される。一実施形態では、酸およびアルカリ処理材料の重合度は、カルバメート化プロセス中に過酸化水素を用いて、または他の適切な方法、たとえば、尿素の添加前に電子衝撃によって調整される。一実施形態では、酸およびアルカリ処理された材料１ｋｇあたり２９～４３５ｍｍｏｌの過酸化水素が添加される。また、重合度は、化学的前処理プロセス（漂白プロセスを含むまたは除く）内で最終目標レベルに調整してもよい。

このように、実施形態によって、セルロースカルバメート製品が、１つの連続プロセスで混合繊維製品材料から提供される。

いくつかの実施形態では、第１の化学的工程および第２の化学的工程の間に、非セルロース系材料の全てが溶解／除去されるわけではない。一実施形態においては、任意の残りの非セルロース系材料は、微粉砕されたセルロースカルバメート材料から追加の二相抽出プロセスによって分離される。別の実施形態では、残りの非セルロース系材料は、たとえば湿式紡糸プロセスの前に、溶解したセルロースカルバメートの濾過により分離される。さらなる実施形態において、残りの非セルロース系材料は、重力分離、好ましくは１つ以上のハイドロサイクロン、すなわち遠心分離器によって、および／または浮遊槽において分離される。セルロース（特に綿）は、ポリエステルたとえばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような非セルロース系材料よりも高い密度を有し、次いで、ＰＥＴは、エラスタンよりも高い密度を有する。分離効率を高めるために、複数のハイドロサイクロンをカスケード接続することができる。１または複数のハイドロサイクロンでの処理に代えて、または追加して、実施形態に従って行われる繊維材料の機械的分離は、浮遊槽で行うこともできる。浮遊槽において、特に以下の手順を実施することができる：ａ）懸濁液内で気泡を生成すること、ｂ）気泡を懸濁液からの繊維材料と接触させること、ｃ）分離すべき繊維材料を気泡に付着または接着すること、ｄ）気体と固体との組み合わせを、浮遊槽において、その低密度のゆえにすくい取ることができる表面まで上昇させること。ポリエステルのような軽い非セルロース系材料、たとえば、ＰＥＴ、エラストン粒子などは、優先的に浮上し、浮遊槽に残る重いセルロース系粒子からすくい取ることが可能である。

浮遊槽における記載された処理は、連続的またはバッチ式で実施することができる。

開示されたようにして得られたセルロースカルバメートは、繊維製品の短繊維またはフィラメント、不織布繊維、フィルム、スポンジおよびケーシングの製造のための原料として使用することができる。

以下の非限定的な例は、本発明の少なくともいくつかの実施形態を示す。

実施例
実施例１：強制循環式蒸解装置における化学的前処理

非セルロース繊維（主にポリエステルであるが、ナイロン、イソプレン含有材料（弾性バンド）、ポリエチレン／ポリプロピレンの痕跡も）を４．０±２．８％含むＣＥＤ粘度が８００±２００ｍｌ／ｇ（修正ＩＳＯ５３５１）のリサイクル混合色選別綿繊維製品廃棄物を、機械的に破砕して布地構造を崩壊させ、２５ｍｍ以下のサイズの繊維を有する断片に形成した。細断された材料（バッチサイズ：１３５～１５５ｋｇの空気乾燥細断繊維製品廃棄物）は、２段階の蒸解手順を用いて強制循環式蒸解装置で化学的前処理を行った。最初の酸段階では、細断材料を硫酸で９０℃、６０分間処理し、液固比を１０対１とし、初期酸チャージは５．４±０．４ｇ／ｌ（ｎ＝３５）、蒸解終了時の最終酸濃度は４．７±０．６ｇ／ｌ（ｎ＝３５）、最終洗浄液のｐＨ値は、１ｋｇの前処理パルプを２０リットルの水中で一夜放置し洗浄ろ過で測定すると６．４±１．２（ｎ＝３５）となった。酸段階での平均収率は、オーブン乾燥した材料で８８％の固形分であった。第２アルカリ段階では、洗浄した酸処理材料を水酸化ナトリウムで１１０℃、１２０分間化学的前処理を行い、液固比１３．５対１を適用し、初期アルカリチャージは８３±５ｇ／ｌ（ｎ＝３５）、蒸解終了時の最終アルカリ濃度は７６±６ｇ／ｌ（ｎ＝３５）、最終洗浄液のｐＨ値は８．３となった。アルカリ段階での平均収率は、オーブン乾燥した材料で固形分９２％であった。化学的前処理された材料の粘度は、３３０±３０ｍｌ／ｇ（ｎ＝３５）であった（修正ＩＳＯ５３５１によるＣＥＤ粘度測定に基づく）。灰分測定を含む以下の元素分析（試料を湿式蒸解した後、ＩＣＰ－ＯＥＳ法を使用）を実施した。カルシウム含有量は、Ｃａとして５５±２３ｐｐｍ（ｎ＝３５）、マグネシウム含有量は、Ｍｇとして６±３ｐｐｍ（ｎ＝３５）、鉄含有量は、Ｆｅとして１０±３ｐｐｍ（ｎ＝３５）、ケイ素含有量は、Ｓｉとして１６±８ｐｐｍ（ｎ＝３５）であった。灰分含有量は、０．１０±０．０３％（ｎ＝３５）であった（ＩＳＯ１７６２）。

前処理プロセスで得られた溶解パルプ型材料は、その後のカーバメート化プロセスで適切に脱水された。カルバメート化プロセスは、フィンランド特許ＦＩ１１２８６９、ＦＩ１１２７９５、およびフィンランド特許出願ＦＩ２０１９５７１７に記載されているように実施した。セルロースの重合度は、洗浄し乾燥したセルロースカルバメートで測定した２４８±１７ｍｌ／ｇ（ｎ＝１７）（ＣＥＤ粘度ＩＳＯ５３５１として）のレベルまで過酸化水素の投与量を０．３３±０．０８％（ｎ＝１７）で調節した。

カルバメート化プロセスで得られたセルロースカルバメートをさらに溶解し、湿式紡糸プロセスによるセルロースカルバメート繊維の製造を行った。粉砕した風乾セルロースカルバメート粉末をスラリ化し、亜鉛酸ナトリウム（オキサン亜鉛）溶液に、目標とするセルロースカルバメート含量６．５±０．２％（ｎ＝１０）、水酸化ナトリウム含量６．５±０．２％（ｎ＝１０）となるように溶解させた。続いて、溶解プロセスで得られたセルロースカルバメートドープを、２段目の濾過プロセスで２０μｍ濾材を用いた２段バックフラッシュ濾過プロセスを用いて濾過した。濾過し脱気したセルロースカルバメートドープの湿式紡糸は、たとえば硫酸ナトリウムおよび遊離硫酸を含むセルロースカルバメートプロセスに最適化したスピン浴を使用して行った。熱浴延伸条件下での適用ゴデット延伸応力は８６±８％（ｎ＝５６）であった。紡糸して得られたフィラメントトウを切断して、切断長４０ｍｍのステープル繊維とした。目標フィラメント太さは１．３ｄｔｅｘであった。このステープル繊維から測定した破断時の繊維強度は２３±１ｃＮ／ｔｅｘ（ｎ＝５６）、破断伸度は１６．４±１．５％（ｎ＝５６）だった（ＳＦＳ－ＥＮ ＩＳＯ５０７９）。

実施例２：混合反応器での化学的前処理

非セルロース繊維（主にポリエステル、しかしナイロン、イソプレン含有材料（弾性バンド）、ポリエチレン／ポリプロピレンの痕跡）を４．０±２．８％含むＣＥＤ粘度が８００±２００ｍｌ／ｇ（修正ＩＳＯ５３５１）のリサイクル混合色選別綿繊維製品廃棄物を機械的に破砕して布地構造を崩壊させ、できるだけそのままの繊維または糸構造の形態にした。

酸段階は、１７８ｋｇの水を混合反応器に取り、１．２６ｋｇの硫酸（９３％溶液ｗ／ｗ）を加え、希釈硫酸溶液を目標温度９０℃に加熱した。混合モードをオンにしたまま、２２．３ｋｇの風乾繊維製品廃棄物（乾物含有率８９．３％）を反応器に添加した。パルプの濃度は１０％（ｗ／ｗ）、酸性蒸解液中の硫酸含有量の測定値は６．５ｇ／ｌであった。混合物は９０℃で６０分間蒸解された。続く３０分の間に、繊維スラリを反応器から安全に排出するために、反応器を適切に冷却した。酸処理された繊維を４つのバッチに分け、洗浄排水のｐＨ値がほぼｐＨ６に設定されるまで、バッチごとに水で洗浄を行った。

アルカリ段階は、水１００ｋｇを混合反応器に取り込み、水酸化ナトリウム（５０％溶液ｗ／ｗ）３４ｋｇを加え、希釈した水酸化ナトリウム溶液を５０℃に加熱した。１９．５ｋｇの繊維を含む酸処理洗浄湿潤繊維スラリ８３．５ｋｇを、同時に混合して反応器に添加した。パルプの粘性は９．０％（ｗ／ｗ）であり、最初に測定された水酸化ナトリウムチャージは８４．８ｇ／ｌであった。アルカリ性繊維スラリは、次の１４０分の間に１００℃に加熱された。１００～１０７℃での１００分間の蒸解の後、反応器は、繊維スラリを反応器から安全に排出するために、次の１００分間の間に適切に冷却され、したがって、５０℃以上のアルカリ条件における繊維の総滞在時間は３４０分であり、１００℃以上では１００分であった。蒸解終了時の蒸解液の最終水酸化ナトリウム濃度は、長時間の蒸解中に蒸発したため１０６ｇ／ｌであった。

酸およびアルカリ段階を経た歩留まりは８３％であった。化学的前処理された材料の粘度は３６５ｍｌ／ｇ（ＩＳＯ５３５１の修正によるＣＥＤ粘度測定に基づく）であった。

前処理プロセスで得られた溶解パルプ型材料は、その後のカルバメート化プロセス中に適切に脱水された。セルロースの重合度は、洗浄・乾燥したセルロースカルバメートにおいて測定した２４８ｍｌ／ｇ（ＣＥＤ粘度として、ＩＳＯ５３５１）の水準に過酸化水素の投与量を０．４％として調整した。カルバメート化プロセスは、フィンランド特許ＦＩ１１２８６９、ＦＩ１１２７９５、およびフィンランド特許出願ＦＩ２０１９５７１７に記載されているように実施した。洗浄したオーブン乾燥セルロースカルバメートの全窒素含有量は１．８％（ＳＦＳ ５５０５：１９８８、修正）であった。

実施例３：蒸解装置における化学的前処理

非セルロース繊維（主にポリエステルおよび微量のナイロン）を８．８％含むＣＥＤ粘度７５０ｍｌ／ｇ（修正ＩＳＯ５３５１）のリサイクル混合色選別綿繊維製品廃棄物を機械的に細断して、布地構造を平均サイズ６ｍｍの繊維を有する断片の形態に崩壊させた。細断された材料（バッチサイズ：２９５ｋｇの空気乾燥細断繊維製品廃棄物）は、中程度の濃さの木材繊維系パルプ処理用に設計された中程度の濃さのループを有する蒸解装置で酸の前処理を行った。ループの主要部分は、スタンドパイプと関連する中粘度ポンプから構成されている。最初の酸段階において、細断された材料は９５℃の硫酸で７０分間処理された。１０対１の液固比が適用され、初期酸チャージは５．０ｇ／ｌで、蒸解終了時の最終酸濃度は４．３ｇ／ｌとなった。最終洗浄液のｐＨ値は、乾燥酸処理材料１ｋｇあたり０．６ｇの遊離硫酸に相当する洗浄濾液で測定して３．２であった。酸性蒸解液中の中粘度パルプスラリは、ケミカルミキサーを循環し、供給パイプの上部に戻された。ループ内の流量は、ポンプの回転数を調整し、流れの一部をスタンドパイプの下部に戻してループをバイパスさせることで制御した。バイパスは、繊維の懸濁に適したコントロールバルブで調整した。酸処理材料の粘度は３１５ｍｌ／ｇであった（ＩＳＯ５３５１に基づくＣＥＤ粘度測定、修正）。酸段階を経た平均収率は、オーブン乾燥した材料で７８％の固形分であった。

第２のアルカリ段階において、洗浄した酸処理材料を、中粘度ポンプを備えた圧力反応器で水酸化ナトリウムを用いて１１０℃で１２０分間化学処理し、１３対１の液固比を適用し、初期アルカリチャージは７１．７ ｇ／ｌ，蒸解終了時の最終アルカリ濃度は６３．７ｇ／ｌ，最終洗浄液のｐＨ値は前処理パルプ１ｋｇを７５Ｌの水に１時間静置した洗浄濾液で測定して９．９となった。アルカリ段階での平均収率は、オーブン乾燥材料中の固形分で９２％であった。酸アルカリ処理材料の粘度は、３０５ｍｌ／ｇ（ＩＳＯ５３５１修正版によるＣＥＤ粘度測定に基づく）であった。

実施例４：酸およびアルカリで処理されたパルプのオゾンおよび過酸化水素による漂白処理

初期ＩＳＯ明度５７．６（ＩＳＯ２４７０）の洗浄済み酸アルカリ処理材料（実施例３に従って調製）を、以下のプロセス条件にてオゾン漂白に供した。パルプ媒体を硫酸で酸性化して硫酸含量を乾燥セルロースの０．４５重量％にし、パルプスラリ粘性を１０重量％の中粘性レベルに調整し、オゾン投与量を乾燥セルロースの０．５０重量％とし、オゾン漂白を温度６０℃で実施した。最終ｐＨは２．１であった。乾燥セルロースに対して０．４５重量％のオゾンが漂白反応によって消費され、ＩＳＯ明度は５７．６から７９．５（ＩＳＯ２４７０）に、白色度指数は７２．８、黄色度指数は２．７－２．９に上昇した。このオゾン漂白材料を水洗し、その後、以下の条件で過酸化水素漂白条件を行った。パルプ媒体を水酸化ナトリウムでアルカリ性にし、乾燥セルロースの重量に対して水酸化ナトリウムの含有量が０．３％になるようにした。重量％の中粘度に調整し、過酸化水素の添加量は乾燥セルロースに対して０．５０重量％、過酸化水素漂白は温度７０℃で９０分行った。ｐＨは９．１であった。乾燥セルロースに対して０．３８重量％の過酸化水素が漂白反応に消費され、ＩＳＯ明度は７９．５から８２．４（ＩＳＯ２４７０）、白度指数は７９．０、黄色度指数は０．８－１．１に上昇した。

漂白プロセスから得られた溶解パルプ型材料は、その後のカーバメート化プロセスに適切に脱水された。カーバメート化プロセスは、フィンランド特許ＦＩ１１２８６９、ＦＩ１１２７９５、およびフィンランド特許出願ＦＩ２０１９５７１７に記載されているように実施された。漂白材料のセルロースの重合度は、洗浄し乾燥したセルロースカルバメートで測定したところ、２１５ｍｌ／ｇ（ＩＳＯ５３５１）であった。なお、カルバメート化プロセスでは、過酸化水素は使用していない。

カルバメート化プロセスで得られたセルロースカルバメートをさらに溶解し、湿式紡糸プロセスでセルロースカルバメート繊維を製造した。粉砕した風乾セルロースカルバメート粉末をスラリ化し、亜鉛酸ナトリウム（オキサン亜鉛）溶液に溶解し、目標セルロースカルバメート含量７．０％、水酸化ナトリウム含量６．５％とした。続いて、溶解プロセスで得られたセルロースカルバメートドープを、第２濾過プロセスで１５μｍの濾材を用いて濾過した。濾過し脱気したセルロースカルバメートドープの湿式紡糸は、たとえば硫酸ナトリウムおよび遊離硫酸を含むセルロースカルバメートプロセスに最適化したスピンバスを用いて実施された。適用されたゴデット延伸応力は、熱浴延伸条件下で８０％であった。紡糸して得られたフィラメントトウを切断して、切断長４０ｍｍのステープル繊維とした。目標フィラメントタイターは１．３ｄｔｅｘであった。このステープル繊維から測定した破断時の繊維強度は２２ｃＮ／ｔｅｘ以上、破断伸度は１６．３±１．５％（ＳＦＳ－ＥＮＩＳＯ５０７９）であった。

開示された本発明の実施形態は、本明細書に開示された、特定の構造、プロセス工程、または材料に限定されるものではなく、関連する技術分野における通常の当業者によって認識されるようなその同等物に拡張されることが理解されよう。また、本明細書で採用される用語は、特定の実施形態を説明する目的でのみ使用され、限定することを意図していないことを理解されたい。

一実施形態または一実施形態への本明細書を通じての言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書中の様々な場所での「一実施形態において」または「実施形態において」という表現の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態を指しているわけではない。また、たとえば、約、実質的になどの用語を用いて数値に言及する場合、正確な数値も開示されている。

本明細書においては、複数のアイテム、構造要素、構成要素、および／または材料は、便宜上、共通のリストで示されることがある。しかしながら、これらのリストは、リストの各部材が個別にただ１つの部材として識別されるかのように解釈されるべきである。したがって、そのようなリストの個々の部材は、反対の指示なしに共通のグループにおけるそれらの提示にのみ基づいて、同じリストの任意の他のメンバーの事実上の等価物と解釈されるべきではない。さらに、本発明の様々な実施形態および実施例は、その様々な構成要素の代替案と共に本明細書で言及されることがある。そのような実施形態、実施例、および代替案は、互いの事実上の同等物として解釈されるのではなく、本発明の別個の自律的な表現として考慮されることが理解される。

さらに、記載された特徴、構造、または特性は、１または複数の実施形態において任意の適切な方法で組み合わされ得る。以下の説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するために、長さ、幅、形状などの例のような多数の具体的な詳細が提供される。しかしながら、関連する技術分野の当業者であれば、本発明は、１以上の特定の詳細がなくても、または他の方法、構成要素、材料などを用いて実施することができることを認識するであろう。他の例では、周知の構造、材料、または操作は、本発明の態様を不明瞭にするのを避けるために、詳細に示されないか、または説明されない。

前述の実施例は、１以上の特定の用途における本発明の原理を例示するが、当業者には、発明能力を発揮することなく、本発明の原理および概念から逸脱することなく、形態、用途および実施の詳細における多数の変更を行うことができることは明らかであろう。従って、以下に示す請求項による場合を除き、本発明を限定することは意図していない。

動詞「を含む」および「備える」は、本書において、同じく引用されていない特徴の存在を排除も要求もしない開放的な限定として使用される。従属請求項に記載された特徴は、他に明示されない限り、相互に自由に組み合わせ可能である。さらに、本書を通じて「ａ」または「ａｎ」、すなわち単数形の使用は、複数を除外するものではないことを理解されたい。

本発明の少なくともいくつかの実施形態は、繊維製品産業において、特に消費者前および消費者後の繊維製品廃棄物をリサイクルして、新しい繊維製品の生産に用いられるさらなるプロセスのための溶解パルプ型材料を提供する際に、産業上の応用を見いだすことができる。本発明の実施形態は、パルプ工場で便利に実施され、現在のインフラストラクチャを利用し、本明細書に記載の化学分離工程においてパルプ工場からの廃棄化学物質の利用可能性を利用することができる。

Claims (29)

1. セルロース系繊維および非セルロース系繊維を含む混合繊維製品材料から、セルロース系繊維および非セルロース系繊維を分離する方法であって、
   繊維製品材料を細断、粉砕、すり潰し、または製粉することによって機械的に崩壊させ、材料中の繊維製品構造を開口させる工程と、
   機械的に開いた構造を、第１の化学的工程において酸と接触させ、酸処理された繊維を得る工程と、
   酸処理された繊維を第２の化学的工程においてアルカリと接触させる工程と、
   を含む方法。
2. 繊維製品材料を機械的に崩壊させることは、
   繊維製品材料を細断すること、もしくは繊維製品材料を粉砕すること、または
   繊維製品材料を細断し、細断された材料を粉砕すること、
   を含む請求項１に記載の方法。
3. 第１の化学的工程が、崩壊した繊維製品材料を、Ｈ_２ＳＯ_４および過硫酸などの鉱酸、またはギ酸、酢酸、過ギ酸、過酢酸、パルプ工場廃液を含む他の工業プロセスの酸性側流、およびそれらの混合物などの有機酸からなる群から選択される酸と接触させることを含む請求項１または２に記載の方法。
4. 崩壊した繊維製品材料を、５０～１００℃、好ましくは６０～９５℃、適切には＞７０℃の範囲の温度で酸と接触させることを特徴とする、請求項１～３のいずれかに記載の方法。
5. 崩壊した繊維製品材料を、３０～２４０分、好ましくは３０～１２０分、典型的には４０～９０分の期間、酸と接触させることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
6. 第１の化学的工程は、崩壊した繊維製品材料中に存在する金属を溶解し、セルロース画分の重合度（ＤＰ）の減少を開始させることを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
7. 第１の化学的工程は、酸および崩壊した繊維製品材料をスラリへと混合し、任意に中程度の粘度でポンピングすることによって、スラリを蒸解装置または一組の蒸解装置を通して循環させることを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
8. 第２の化学的工程が、酸処理された繊維を、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、または非イオン性有機超塩基およびそれらの混合物からなる群から選択されるアルカリと接触させることを含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
9. 第２の化学的工程が、酸処理された繊維を、ＮａＯＨ、パルプミル蒸解液の形態のＮａＯＨ、およびそれらの混合物からなる群から選択されるアルカリと接触させることを含む請求項１～８に記載の方法。
10. 酸処理された繊維を、５０～２００℃、好ましくは９５～１４０℃、典型的には１００～１２０℃、適切には１１０℃の範囲の温度でアルカリと接触させる、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
11. 酸処理された繊維を、３０分～２４０分、典型的には６０分～１８０分、好ましくは６０分～１２０分の期間、アルカリと接触させる、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
12. 第２の化学的工程は、アルカリおよび酸処理された材料をスラリに混合し、任意に中程度の濃度でポンピングすることによって、スラリを蒸解装置または一組の蒸解装置を通して循環させることを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
13. 第２の化学的工程が、酸処理された繊維を界面活性剤と接触させることをさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
14. 第２の化学的工程が、酸処理された繊維を、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤およびアニオン性界面活性剤の群から選択される界面活性剤と、好ましくは非イオン性界面活性剤と、適切には、アルキルポリグリコシド、セトマクロゴール１０００、セトステアリルアルコール、セチルアルコール、コカミドＤＥＡ、コカミドＭＥＡ、デシルグルコシド、デシルポリグルコース、グリセロールモノステアレート、ＩＧＥＰＡＬ ＣＡ－６３０、イソセテス－２０、ラウリルグルコシド、マルトシド、モノラウリン、ミコスブチリン、ナローレンジエトキシレート、ノニデートＰ－４０、ノノキシノール－９、ノノキシノール、ＮＰ－４０、オクタエチレングリコールモノデシルエーテル、Ｎ－オクチルβ－Ｄ－チオグルコピラノシド、オクチルグルコシド、オレイルアルコール、ＰＥＧ－１０ヒマワリグリセリド、ペンタエチレングリコールモノデシルエーテル、ポリドカノール、ポロキサマ、ポロキサマ４０７、ポリエトキシル化獣脂アミン、ポリグリセリルポリシノレート、ポリソルベート、ポリソルベート２０、ポリソルベート８０、ソルビタン、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレート、ステアリルアルコール、サーファクチン、トリトンＸ－１００、トゥイーン８０、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンジルＣ８－Ｃ１８－アルキルジメチルアンモニウム、類似物質群の任意の界面活性剤、およびこれらの混合物からなる群から選択される非イオン性界面活性剤と接触させることをさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
15. 第２の化学的工程が、酸処理された繊維を、繊維製品材料の重量に対して≦１．０ｗｔ％の、典型的には繊維製品材料の開始重量に対して０．０５～０．５ｗｔ％の界面活性剤と接触させることを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
16. 酸およびアルカリ処理された材料を水で洗浄し、セルロースカルバメートプロセス用の実質的にセルロース系溶解パルプ型材料を提供することを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
17. 第２の化学的工程が、着色顔料、染料および他のアルカリ可溶性不純物の除去、たとえば熱苛性抽出による除去を含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
18. 混合繊維製品材料が、混合色、混合繊維製品材料であることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
19. 任意であるが、混合色を示し、セルロース系繊維および非セルロース系繊維を含む混合繊維製品材料を、酸およびアルカリと別々に、たとえば最初に酸と、次にアルカリと接触させ、その後水で洗浄し、その後オゾンおよび任意だが過酸化水素漂白にかけることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
20. 酸およびアルカリ処理され、その後オゾンおよび任意だが過酸化物漂白された材料を、水で洗浄し、セルロースカルバメートプロセス用の実質的にセルロース系溶解パルプ型材料を提供することを含むことを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
21. さらなる処理のために溶解パルプ型材料を回収する工程を含むことを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
22. 酸およびアルカリ処理されたアルカリ材料を、酸およびアルカリ処理されたアルカリ材料のオーブン乾燥セルロースの重量で５～２５ｗｔ％の尿素と接触させる工程と、
    材料／尿素混合物を、１００～１７０℃、好ましくは１３０～１６５℃、適切には１３３～１５０℃の範囲の温度で混合しながら反応させ、セルロースカルバメート生成物を提供する工程と、
    セルロースカルバメート生成物を回収する工程と、
    回収された生成物を粉砕する工程と、
    をさらに含むことを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
23. 酸処理材料およびアルカリ処理材料の重合度が、カルバメート化プロセス時に過酸化水素で調整されることを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
24. 尿素を添加する前に、電子線照射により、酸およびアルカリ処理材料の重合度を調整することを特徴とする、請求項２２または２３に記載の方法。
25. 機械的工程は、繊維製品材料が、≦２５ｍｍ、好ましくは≦１０ｍｍ、適切には１～７ｍｍの長さの繊維を有する断片を含むまで粉砕および／または細断されることを含むことを特徴とする、請求項１～２４のいずれかに記載の方法。
26. 残りの非セルロース系材料が、追加の重力分離によって、好ましくは１以上のハイドロサイクロン、すなわち遠心分離器によって、および／または浮遊槽で、微粉砕したセルロースカルバメート材料から分離されることを特徴とする、請求項１～２５のいずれかに記載の方法。
27. 残りの非セルロース系材料が、たとえば湿式紡糸プロセスの前に、溶解したセルロースカルバメートの濾過によって分離されることを特徴とする、請求項１～２６のいずれかに記載の方法。
28. 請求項１～２７のいずれかに記載の方法によって得ることが可能である溶解パルプ。
29. 請求項１～２７のいずれかに記載の方法によって得ることが可能であるセルロースカルバメート製品。