RU2144100C1 - Устройство для изготовления пленок и волокон из целлюлозы и интегрированное оборудование для изготовления пленок и волокон - Google Patents
Устройство для изготовления пленок и волокон из целлюлозы и интегрированное оборудование для изготовления пленок и волокон Download PDFInfo
- Publication number
- RU2144100C1 RU2144100C1 RU97100760A RU97100760A RU2144100C1 RU 2144100 C1 RU2144100 C1 RU 2144100C1 RU 97100760 A RU97100760 A RU 97100760A RU 97100760 A RU97100760 A RU 97100760A RU 2144100 C1 RU2144100 C1 RU 2144100C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulp
- suspension
- cellulose
- films
- solution
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
- D01D1/02—Preparation of spinning solutions
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F2/00—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2301/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08J2301/02—Cellulose; Modified cellulose
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Paper (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
- Wrappers (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
Объектом изобретения является устройство с интегрированным оборудованием для изготовления из целлюлозы пленок и волокон аминооксидным способом. Основными составными частями оборудования устройства являются аппарат для производства целлюлозы, смеситель (B, В'), предназначенный для приготовления низкоконсистентной целлюлозной суспензии в водном растворе аминооксида, а также аппарат (С) для концентрирования низкоконсистентной целлюлозной суспензии. В аппарате (С) целлюлозная суспензия механическим способом распределяется в виде слоя по нагревательной поверхности, подогревается и перемещается по этой нагревательной поверхности при интенсивном перемешивании и испарении воды до испарения заданного количества воды и получения концентрированной целлюлозной суспензии. В аппарате (D) концентрированная целлюлозная суспензия, полученная в аппарате (С), преобразуется в формуемый целлюлозный раствор, а в формовочном аппарате, соединенном с аппаратом (D), из формуемого целлюлозного раствора изготавливаются целлюлозные пленки или волокна. В упомянутом выше оборудовании осуществляют способ формования из целлюлозы пленок и волокон. Технический результат - непрерывный процесс получения пленок и волокон. 3 с. и 11 з.п.ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к устройству для изготовления из целлюлозы пленок, волокон, мембран или других формованных изделий аминооксидным способом, а также к интегрированному оборудованию для изготовления пленок и волокон. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу производства из целлюлозы пленок, волокон, мембран и т.д., соответствующему аминооксидному способу.
Из патента US-PS 2179181 известно, что третичные аминооксиды способны растворять целлюлозу, а из таких растворов путем осаждения в водной среде можно изготовлять целлюлозные формованные изделия. Подобный способ в описании и формуле настоящего изобретения называется "аминооксидным способом".
Из патента US-A 4246221 известен аминооксидный способ приготовления формуемых целлюлозных растворов, характеризующийся тем, что в качестве исходного материала наряду с другими веществами применяется смесь целлюлозы с водосодержащим N- метилморфолин-N-оксидом. Данный известный способ предполагает прерывистый режим получения формуемого раствора и состоит из следующих четырех этапов.
1. Обработка смеси волокнистой массы с 6-процентным массовым содержанием воды и водосодержащего раствора N-метилморфолин-N-оксида в смесительном сосуде в условиях пониженного давления и повышенной температуры, в результате чего образуется первый раствор.
2. Промежуточное хранение первого раствора в емкости.
3. Промежуточная фильтрация упомянутого раствора.
4. Обработка этого первого раствора в формовочном прессе с целью получения формуемого раствора.
Согласно этому способу целлюлозу можно растворять только в прерывистом режиме, что, кроме того, требует много времени. Уже первый этап занимает 1 час 20 минут. В течение этого времени волокнистая масса входит в контакт с раствором аминооксида при температуре, превышающей 100oC что ведет к значительному разложению целлюлозы и аминооксида и к появлению нежелательных продуктов разложения, ухудшающих свойства изготавливаемых волокон. Более того, обработка большого количества аминооксида в один замес означает, в силу термической неустойчивости аминооксида, повышенную взрывоопасность такого процесса, а также возможность ухудшения степени полимеризации целлюлозы.
С другой стороны в ЕР-А 0356419, опубликованном в 1990 году, описывается технология, позволяющая перейти от многоэтапного процесса формовки, один из вариантов которого описан в US-A 4246221, к процессу безостановочного и к тому же одноэтапного преобразования суспензии целлюлозы в водном растворе аминооксида в формуемый раствор. Согласно этой технологии суспензия вначале распределяется в виде слоя по нагревательной поверхности. При этом слой суспензии подвергается обработке, заключающейся в интенсивном перемешивании суспензии, ее перемещении по этой поверхности и нагреве. Одновременно с этим на слой суспензии воздействует пониженное давление, способствуя испарению воды. Регулирование условий концентрирования в соответствии с фазовой диаграммой состояния трехкомпонентной смеси: целлюлоза + аминооксид + вода (смотри, например, документ WО 94/28212) позволяет достигнуть растворения целлюлозы.
Описанный выше способ тонкопленочной обработки хорошо реализуется в аппарате, описанном в документе ЕР-А 0356419 и называемом аппаратом тонкопленочной обработки. Вариантом такого аппарата является так называемый "филмтрудер" - пресс для формовки пленок, выпускаемый, например, компанией "Buss AG" (Швейцария). Аппарат для тонкопленочной обработки описан также в документе DE-OS 2011493.
Документ WO 94/06530, опубликованный в 1994 году, предлагает использование тонкопленочной технологии, известной по документу ЕР-А 0356419, для получения формуемого раствора из смеси целлюлозы с водным раствором третичного аминооксида. Этот способ реализуется в прессе для формовки пленок аналогично тому, как это предлагается в документе ЕР-А 0356419. Задачей способа, предложенного в документе WO 94/06530, является энергосбережение, и решение этой задачи предлагается за счет снижения скорости вращения ротора.
Целью настоящего изобретения являются устройство и способ для изготовления пленок и волокон из целлюлозы. В качестве исходного материала предлагается использовать суспензию волокнистой целлюлозной массы в водном растворе аминооксида, причем эта суспензия содержит не более 10% сухого компонента от веса самой волокнистой массы. Исходный материал такого рода содержит много воды и, следовательно, обладает низкой консистенцией.
Основными составными частями предлагаемого в настоящем изобретении устройства для изготовления аминооксидным способом пленок и волокон из целлюлозы являются:
- смесительный аппарат для приготовления первой суспензии волокнистой целлюлозной массы в водном растворе аминооксида с содержанием сухого компонента волокнистой массы не более 10% по весу;
- аппарат для концентрирования приготовленной в смесительном аппарате первой суспензии волокнистой массы, в котором эта суспензия механическим способом распределяется в виде слоя по нагревательной поверхности, подогревается и перемещается по этой нагревательной поверхности при интенсивном перемешивании и испарении воды до тех пор, пока не испарится заданное количество воды, и не будет получена концентрированная суспензия волокнистой массы;
- следующий аппарат, предпочтительно - аппарат тонкопленочной обработки, в котором приготовленная концентрированная суспензия преобразуется в формуемый целлюлозный раствор;
- соединенный с вышеупомянутым аппаратом или с аппаратом тонкопленочной обработки дополнительный аппарат, в котором из формуемого целлюлозного раствора изготавливаются целлюлозные пленки, волокна и т.д.
- смесительный аппарат для приготовления первой суспензии волокнистой целлюлозной массы в водном растворе аминооксида с содержанием сухого компонента волокнистой массы не более 10% по весу;
- аппарат для концентрирования приготовленной в смесительном аппарате первой суспензии волокнистой массы, в котором эта суспензия механическим способом распределяется в виде слоя по нагревательной поверхности, подогревается и перемещается по этой нагревательной поверхности при интенсивном перемешивании и испарении воды до тех пор, пока не испарится заданное количество воды, и не будет получена концентрированная суспензия волокнистой массы;
- следующий аппарат, предпочтительно - аппарат тонкопленочной обработки, в котором приготовленная концентрированная суспензия преобразуется в формуемый целлюлозный раствор;
- соединенный с вышеупомянутым аппаратом или с аппаратом тонкопленочной обработки дополнительный аппарат, в котором из формуемого целлюлозного раствора изготавливаются целлюлозные пленки, волокна и т.д.
Практика показала, что обработку суспензии очень влажной волокнистой массы (т.е. при более чем 10-процентном массовом содержании воды в волокнистой массе) в водном растворе аминооксида или обработку очень водянистой суспензии удобно выполнять в следующей последовательности. Сначала с применением смесительного аппарата готовится гомогенная суспензия волокнистой массы в водном растворе аминооксида, причем без испарения воды. Затем гомогенная суспензия перемещается в следующий аппарат для ее концентрирования по пленочной технологии (в частности - тонкопленочной технологии) с тем, чтобы получить концентрированную суспензию. И затем концентрированная суспензия подается в третий аппарат, где она преобразуется в раствор.
В предпочтительном варианте исполнения предлагаемое устройство характеризуется тем, что входящий в его состав аппарат для концентрирования первой суспензии волокнистой массы представляет собой аппарат тонкопленочной обработки.
Если в состав предлагаемого в изобретении устройства входит смесительный аппарат, функционирующий в прерывистом режиме, то для непрерывной подачи суспензии в аппарат тонкопленочной обработки необходимо иметь по крайней мере два подобных смесительных аппарата, соединенных с аппаратом для концентрирования первой суспензии посредством трубопровода, работающих попеременно. Таким образом, можно обеспечить безостановочную работу устройства в целом.
В другом предпочтительном варианте исполнения предлагаемое устройство отличается тем, что в качестве смесительного аппарата используется аппарат, способный дефибрировать и/или измельчать целлюлозную волокнистую массу. В число подобных аппаратов входят механизмы типа холландера, дробильные аппараты Джордана, рафинеры, дисковые дробилки и дефибреры. Дробление заключается в обработке волокнистой массы механизмом с одним подвижным и одним неподвижным рабочими элементами (жерновами).
Настоящее изобретение относится также к интегрированному оборудованию для изготовления пленок и волокон в соответствии с аминооксидным способом, при этом основными составными частями упомянутого оборудования являются:
- аппарат для приготовления волокнистой массы;
- предложенное в настоящем изобретении устройство для изготовления пленок и волокон из целлюлозы предложенным здесь же способом, причем это устройство устанавливается за аппаратом для приготовления волокнистой массы.
- аппарат для приготовления волокнистой массы;
- предложенное в настоящем изобретении устройство для изготовления пленок и волокон из целлюлозы предложенным здесь же способом, причем это устройство устанавливается за аппаратом для приготовления волокнистой массы.
Обычно в качестве сырьевых материалов для аппарата приготовления волокнистой массы применяются целлюлозосодержащие материалы, в частности - древесина. В процессе приготовления целлюлозной волокнистой массы целлюлозосодержащие сырьевые материалы сначала подвергаются химической дезинтеграции, присутствующие при этом вещества, такие как лигнин и гемицеллюлоза удаляются растворением. Затем полученная волокнистая масса очищается и отбеливается.
Предпочтительный вариант предлагаемого в настоящем изобретении интегрированного оборудования для изготовления пленок и волокон отличается тем, что аппарат для приготовления волокнистой массы имеет конструкцию, позволяющую получать влажную волокнистую массу с содержанием воды по крайней мере 20% от веса сухой волокнистой массы. В данном варианте предлагаемого оборудования волокнистая масса перед переработкой в суспензию не осушается, и поэтому целлюлоза в водосодержащем аминооксиде может дробиться менее агрессивным способом с более легким последующим растворением.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу изготовления пленок и волокон из целлюлозы на основе аминооксидного способа. Предлагаемый способ включает в себя следующие этапы:
- образование первой суспензии волокнистой массы в водном растворе аминооксида с содержанием в суспензии сухого компонента в количестве, не превышающем 10% от веса сухой волокнистой массы;
- концентрирование этой первой суспензии волокнистой массы, при котором суспензия механическим способом распределяется в виде слоя по нагревательной поверхности, подогревается и перемещается по этой нагревательной поверхности при интенсивном перемешивании и испарении воды до получения концентрированной суспензии;
- приготовление формуемого целлюлозного раствора путем подогрева концентрированной суспензии и преобразования в формуемый целлюлозный раствор в процессе испарения воды;
- изготовление из формуемого целлюлозного раствора волокон, пленок или других формованных изделий известным способом;
при том условии, что этапы концентрирования первой суспензии волокнистой массы и приготовления формуемого целлюлозного раствора выполняются в разных аппаратах.
- образование первой суспензии волокнистой массы в водном растворе аминооксида с содержанием в суспензии сухого компонента в количестве, не превышающем 10% от веса сухой волокнистой массы;
- концентрирование этой первой суспензии волокнистой массы, при котором суспензия механическим способом распределяется в виде слоя по нагревательной поверхности, подогревается и перемещается по этой нагревательной поверхности при интенсивном перемешивании и испарении воды до получения концентрированной суспензии;
- приготовление формуемого целлюлозного раствора путем подогрева концентрированной суспензии и преобразования в формуемый целлюлозный раствор в процессе испарения воды;
- изготовление из формуемого целлюлозного раствора волокон, пленок или других формованных изделий известным способом;
при том условии, что этапы концентрирования первой суспензии волокнистой массы и приготовления формуемого целлюлозного раствора выполняются в разных аппаратах.
Предпочтительный вариант предлагаемого способа состоит в преобразовании концентрированной суспензии в целлюлозный раствор путем механического распределения суспензии в виде слоя по нагревательной поверхности, ее подогрева и перемещения по этой нагревательной поверхности при интенсивном перемешивании и испарении воды до тех пор, пока не будет получен формуемый целлюлозный раствор.
Для приготовления первой суспензии предлагаемым в настоящем изобретении способом предпочтение отдается использованию влажной волокнистой массы с 20-процентным массовым содержанием воды.
Еще один вариант предлагаемого способа предусматривает суспензирование волокнистой массы в водном растворе аминооксида путем дефибрирования и/или дробления предварительно измельченной волокнистой массы в водном растворе аминооксида. Было показано, что дробление целлюлозы во влажной среде аминооксида дезинтегрирует или активирует ее волокнистую массу настолько эффективно, что облегчает последующее приготовление раствора.
Подобный способ "влажного" дробления целлюлозы известен из документа CA-PS 914674. Его задачей является улучшение дезинтеграции волокнистой массы, подлежащей дальнейшей переработке в ацетат целлюлозы для химической реакции.
При "влажном" дроблении волокна целлюлозы разрубаются, фибриллируются и набухают. Под фибрилляцией специалисты понимают сращивание волокон в направлении, параллельном их осям. После дробления значительная часть фибрилл прилипает к волокнам, подобно бахроме.
Предпочтительное содержание сухого компонента в концентрированной суспензии составляет не менее 12% от веса сухой волокнистой массы.
Предлагаемый согласно настоящему изобретению способ позволяет осуществлять технологический процесс безостановочно.
Для изготовления из целлюлозы пленок и волокон предлагаемым способом наиболее предпочтительным является использование в качестве аминооксида N-метилморфолин-N-оксида.
Ниже со ссылкой к прилагаемым чертежам схематически раскрываются предложенные в настоящем изобретении варианты устройства (фиг. 1) и интегрированного оборудования (фиг. 2) для изготовления пленок и волокон.
На фиг. 1В и фиг. 1В' соответственно показаны два так называемых дефибрера, которые используются в бумажном производстве. В производстве бумаги дефибреры применяются для приготовления из волокнистой массы и воды пасты, из которой, в конечном итоге, получается бумага. Дефибреры, подходящие для применения в составе предлагаемого устройства, производятся, например, компанией "Cellwood Grubbens АВ" под наименованиями: "плоский дефибрер W-типа" или "вертикальный дефибрер SRM-типа". В отображенном варианте предлагаемого устройства дефибреры В, В' применяются для приготовления из волокнистой массы и водного раствора аминооксида первой суспензии, которая концентрируется в аппарате тонкопленочной обработки С и затем преобразуется в формуемый раствор в аппарате тонкопленочной обработки D. Формуемый раствор отводится из аппарата тонкопленочной обработки D и перерабатывается известным способом в пленки, волокна или другие формованные изделия. Этот этап технологического процесса не отражен на фиг. 1.
Принцип работы этого устройства следующий.
Сначала в дефибрер В помещается заданное количество водосодержащего аминооксида. Затем в дефибрер В с помощью ленточного дозатора 1 при работающем роторе подается дополнительное количество волокнистой массы (в данном случае - листовой волокнистой массы) до достижения требуемой плотности сухого материала. Предпочтительные значения массового содержания сухого материала находятся в пределах от 4 до 10% от веса волокнистой массы. Затем при работающем роторе волокнистая масса в течение примерно 15-30 минут обрабатывается в дефибрере с целью получения первой гомогенной суспензии.
Эта первая гомогенная суспензия подается в аппарат тонкопленочной обработки С, например, в "филмтрудер" или пресс для формовки пленок типа HS/HSG производства компании "Buss AG", Швейцария. Схема аппарата, выбранная для рассматриваемого чертежа, соответствует типовому прессу для формовки пленок (смотри, к примеру, статью Э. Хаймгартнера "Обработка пластмасс с целью снижения их испаряемости" в "Ingeneurwissen", стр.69-97, Дюссельдорф, 1980 г. , издательство "VDI - Verlag GmbH"). На фиг.1 показан частичный продольный разрез данного аппарата. Позицией 2 обозначена внутренняя стенка корпуса (предпочтительно - вертикальная) вращающегося ротора, которая в отображенном на чертеже типовом исполнении имеет форму цилиндрического контейнера почти по всей своей длине. Своей большей частью внутренняя стенка 2 окружена нагревательной рубашкой 3, 4, в которой имеются средства соединения 5, 6, 7 и 8 с линиями движения теплопередающей среды, причем средства соединения 6 и 8 служат для подвода теплопередающей среды (насыщенного пара), а средства соединения 5 и 7 служат для ее отвода.
Позицией 9 обозначен ротор, вращаемый двигателем 10 и имеющий лопатки 11. Лопатки ротора 11, являющиеся в показанном типовом варианте изобретения плоскими, выступают из ротора радиально по отношению к оси ротора. При этом плоскости лопаток повернуты на угол α относительно оси ротора 9, а величина этого угла предпочтительно регулируется. Для части лопаток 11 ротора этот угол может быть равен 0o.
Над лопатками 11 к ротору прикреплено распределительное кольцо 12, которое распределяет целлюлозную суспензию, вводимую через входной канал 13,13', в виде слоев по внутренней стенке 2. Таким образом, распределительное кольцо 12 установлено на уровне входного канала 13, 13'.
Лопатки 11 ротора отделены от внутренней стенки 2 по всей длине контейнера радиальным зазором, преобладающий размер которого составляет 20 мм. Этот зазор может быть постоянным или переменным по длине контейнера 2.
В своей нижней части контейнер имеет форму усеченного конуса, переходя в резервуар 14 для концентрированной суспензии волокнистой массы 15. В резервуаре 14 может быть установлен аппарат для перемешивания концентрированной суспензии. К примеру, перемешивающий аппарат, соединенный с двигателем, может быть погружен в среду суспензии, находящейся в резервуаре 14 (на чертеже не показан). Уровень суспензии в резервуаре 14 может контролироваться посредством радиоактивного датчика уровня.
Кроме того, для создания разрежения в контейнере, а также для отвода водяных паров предусмотрено отверстие 16. С помощью откачивающего насоса 17 концентрированная суспензия волокнистой массы выводится из резервуара 14 и подается в аппарат тонкопленочной обработки D. В качестве такого аппарата может применяться, например, пресс для формовки пленок типа HS 0200, производства компании "Buss AG", Швейцария.
Принцип работы аппарата тонкопленочной обработки С следующий.
Первая суспензия волокнистой массы непрерывно подается в контейнер с пониженным давлением через входной канал 13, захватывается в нем распределительным кольцом 12 и распределяется по внутренней стенке 2. Лопатки 11 ротора продвигают суспензию по внутренней стенке 2, представляющей собой нагревательную поверхность непрямого нагрева, к выходному каналу в нижней части контейнера. В качестве носителя теплоты для подогрева внутренней стенки пригодны такие средства теплопередачи, как вода, масло или пар.
В процессе движения вдоль внутренней стенки 2 с непрямым подогревом суспензия подогревается одновременно с испарением воды, чему способствует пониженное давление. При этом суспензия становится концентрированной. Благодаря постоянной циркуляции и перемешиванию целлюлозной суспензии внутри тонкой пленки, вода из нее может быть удалена в очень короткий промежуток времени. Предпочтительно, водяной пар отводится в том же направлении, в каком перемещается суспензия волокнистой массы.
Поскольку аппарат тонкопленочной обработки С работает в безостановочном режиме, а дефибрер - в прерывистом режиме, то для обеспечения бесперебойной работы аппарата С к нему подключен второй дефибрер В', приготавливающий суспензию волокнистой массы попеременно с первым дефибрером В.
Концентрированная суспензия волокнистой массы, отведенная из аппарата тонкопленочной обработки С, направляется в пресс для формовки пленок D и перерабатывается там в раствор известным способом. Приготовление такого раствора описано в документе ЕР-А 0356419. Для приготовления раствора суспензия вводится в пресс для формовки пленок через входной канал 18. Пресс для формовки пленок D имеет практически ту же конструкцию, что и формовочный пресс С: вошедшая в него суспензия, захватывается распределительным кольцом 12, перемещается лопатками ротора вдоль нагревательной поверхности и подогревается. Одновременно при пониженном давлении происходит дальнейшее испарение воды - вплоть до растворения волокнистой массы в соответствии с фазовой диаграммой состояния трехкомпонентной смеси: целлюлоза + аминооксид + вода (смотри, например, документ WO 94/28212). Водяной пар отводится в направлении, противоположном направлению движения суспензии. Выпускное отверстие для выхода водяного пара обозначено на чертеже позицией 19.
Готовый формуемый целлюлозный раствор с помощью откачивающего насоса (на чертеже не показан) выводится из пресса для формовки пленок D, подается известным способом, например - в вытяжной аппарат, где из него вытягиваются волокна. Соответствующие способы изготовления волокон и пленок известны, например, из соответствующих документов WO 93/19230 и WO 95/07811, права на которые принадлежат заявителю настоящего изобретения.
На фиг. 2 представлена схема предлагаемого варианта устройства для изготовления пленок и волокон. На этой схеме позицией А обозначен аппарат для приготовления волокнистой массы (предпочтительно - влажной). Позициям В, В', С и D соответствуют дефибреры и прессы для формовки пленок, отображенные на фиг. 1. Позиция E обозначает известные аппараты для изготовления пленок, волокон или других формованных изделий.
Технологический процесс приготовления формуемого целлюлозного раствора рассматривается ниже на следующем примере.
Пример
В вертикальном дефибрере производства компании "Cellwood Grubbens АВ" примерно за 5 минут было проведено суспензирование 100 килограммов влажной волокнистой массы типа "Lenzing BKZ ЕМ 9 feucht" с 50-процентным содержанием воды в 600 килограммах распространяемого на коммерческой основе раствора N-метилморфолин- N-оксида с массовым содержанием N-метилморфолин-N-оксида 58%. При этом была получена гомогенная суспензия волокнистой массы с массовым содержанием сухого компонента 8,33% от веса самой волокнистой массы.
В вертикальном дефибрере производства компании "Cellwood Grubbens АВ" примерно за 5 минут было проведено суспензирование 100 килограммов влажной волокнистой массы типа "Lenzing BKZ ЕМ 9 feucht" с 50-процентным содержанием воды в 600 килограммах распространяемого на коммерческой основе раствора N-метилморфолин- N-оксида с массовым содержанием N-метилморфолин-N-оксида 58%. При этом была получена гомогенная суспензия волокнистой массы с массовым содержанием сухого компонента 8,33% от веса самой волокнистой массы.
Эта суспензия с температурой 58oC вводилась со скоростью подачи 600 кг/ч в пресс для формовки пленок типа " Buss HS/HSG 0200", где она была концентрирована до массового содержания сухого компонента 12,38% от веса самой волокнистой массы. Нагревательная поверхность пресса для формовки пленок подогревалась насыщенным паром с температурой 160oC. Окружная скорость вращения ротора составляла 4 м/с. Производительность пресса для формовки пленок позволяла получить в час примерно 404 кг концентрированной суспензии с температурой 85oC.
Дальнейшее концентрирование суспензии, а также ее преобразование в готовый формуемый раствор, содержащий 15,0% целлюлозы, осуществлялось в прессе для формовки пленок типа "Buss HS/HSG 0200", в который концентрированная суспензия, имеющая температуру 80oC, подавалась с расходом, равным примерно 404 кг/ч. Нагревательная поверхность пресса для формовки пленок подогревалась насыщенным паром с температурой 142oC. Окружная скорость вращения ротора составляла 4 м/с. Производительность пресса для формовки пленок позволяла получить в час примерно 333 кг формуемого целлюлозного раствора с температурой 105oC.
Claims (14)
1. Устройство для изготовления из целлюлозы пленок, волокон и других формованных изделий аминооксидным способом, содержащее: смесительный аппарат (В, В') для приготовления в водном растворе аминооксида первой суспензии волокнистой массы с содержанием сухого компонента не более 10% от сухого веса самой волокнистой массы; аппарат (C) для концентрирования первой суспензии, приготовленной в указанном смесительном аппарате (В, В'), причем в этом аппарате (C) суспензия механическим способом распределяется в виде слоя по нагревательной поверхности, подогревается и перемещается по этой нагревательной поверхности при интенсивном перемешивании и испарении воды до испарения заданного количества воды и получения концентрированной суспензии волокнистой массы; аппарат (D), в котором концентрированная суспензия волокнистой массы, приготовленная в упомянутом аппарате (C), преобразуется в формуемый целлюлозный раствор; соединенный с аппаратом (D) аппарат (E), в котором происходит обработка формуемого целлюлозного раствора с целью получения целлюлозных волокон, пленок или других формованных изделий.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый аппарат (D) является аппаратом тонкопленочной обработки.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что упомянутый аппарат (C) является аппаратом тонкопленочной обработки.
4. Устройство по пп. 1 и 2 или 3, отличающееся тем, что в его состав входят, по крайней мере, два смесительных аппарата (В, В'), соединенных с аппаратом (C) посредством трубопровода.
5. Устройство по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что в качестве упомянутого смесительного аппарата (В, В') используется аппарат, способный дефибрировать и/или дробить целлюлозную волокнистую массу.
6. Интегрированное оборудование для изготовления из целлюлозы пленок, волокон и других формованных изделий аминооксидным способом, содержащее аппарат (А) для приготовления волокнистой массы; устройство для изготовления из целлюлозы пленок, волокон и других формованных изделий в соответствии с одним или несколькими из пп.1 - 5, установленное за упомянутым аппаратом (А) для приготовления волокнистой массы.
7. Интегрированное оборудование для изготовления из целлюлозы пленок и волокон по п.6, отличающееся тем, что аппарат (А) имеет конструкцию, позволяющую получать влажную волокнистую массу с содержанием воды, равным, по крайней мере, 20% от веса сухой волокнистой массы.
8. Способ изготовления пленок и волокон из целлюлозы в соответствии с аминооксидной технологией, включающий в себя следующие этапы: суспензирование волокнистой массы в водном растворе аминооксида с целью получения суспензии с содержанием сухого компонента в количестве, не превышающем 10% от веса сухой волокнистой массы; концентрирование упомянутой первой суспензии волокнистой массы, при котором эта суспензия механическим способом распределяется в виде слоя по нагревательной поверхности, подогревается и перемещается по этой нагревательной поверхности при интенсивном перемешивании и испарении воды до получения концентрированной суспензии волокнистой массы; приготовление формуемого целлюлозного раствора путем подогрева концентрированной суспензии и ее преобразования в формуемый целлюлозный раствор в процессе испарения воды; изготовление из упомянутого формуемого целлюлозного раствора волокон, пленок или других изделий известным способом, при условии, что этапы концентрирования первой суспензии волокнистой массы и приготовления формуемого целлюлозного раствора осуществляются в разных аппаратах.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что приготовление формуемого целлюлозного раствора осуществляется путем механического распределения концентрированной суспензии волокнистой массы в виде слоя по нагревательной поверхности, ее подогрева и перемещения по этой нагревательной поверхности при интенсивном перемешивании и испарении воды до получения формуемого целлюлозного раствора.
10. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что для приготовления первой суспензии используется влажная волокнистая масса с массовым содержанием воды, по крайней мере, 20%.
11. Способ по одному из пп.8 - 10, отличающийся тем, что упомянутое суспензирование волокнистой массы в водном растворе аминооксида выполняется путем дефибрирования и/или дробления предварительно измельченной волокнистой массы в водной аминооксидной среде.
12. Способ по одному из пп.8 - 11, отличающийся тем, что в упомянутой концентрированной суспензии содержится не менее 12% сухого компонента от веса сухой волокнистой массы.
13. Способ по одному из пп.8 - 10, отличающийся тем, что основанный на нем технологический процесс протекает безостановочно.
14. Способ по одному из пп.8 - 11, отличающийся тем, что в качестве аминооксида используется N-метилморфолин-N-оксид.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT0067495A AT402411B (de) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | Anlage sowie integriertes folien- und faserwerk zur herstellung cellulosischer folien und fasern |
ATA674/95 | 1995-04-19 | ||
PCT/AT1996/000065 WO1996033302A1 (de) | 1995-04-19 | 1996-04-02 | Anlage sowie integriertes folien- und faserwerk zur herstellung cellulosischer folien und fasern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97100760A RU97100760A (ru) | 1999-02-20 |
RU2144100C1 true RU2144100C1 (ru) | 2000-01-10 |
Family
ID=3496841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97100760A RU2144100C1 (ru) | 1995-04-19 | 1996-04-02 | Устройство для изготовления пленок и волокон из целлюлозы и интегрированное оборудование для изготовления пленок и волокон |
Country Status (27)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5603883A (ru) |
EP (1) | EP0765407B1 (ru) |
JP (1) | JPH10508914A (ru) |
CN (1) | CN1157012A (ru) |
AT (2) | AT402411B (ru) |
AU (1) | AU697242B2 (ru) |
BG (1) | BG101062A (ru) |
BR (1) | BR9606330A (ru) |
CA (1) | CA2192437A1 (ru) |
CZ (1) | CZ356596A3 (ru) |
DE (2) | DE59600017D1 (ru) |
ES (1) | ES2105918T3 (ru) |
GB (1) | GB2303099A (ru) |
GR (1) | GR3025098T3 (ru) |
HK (1) | HK1001593A1 (ru) |
HU (1) | HUP9603505A3 (ru) |
MX (1) | MX9606655A (ru) |
MY (1) | MY132243A (ru) |
NO (1) | NO965443L (ru) |
PL (1) | PL317725A1 (ru) |
RU (1) | RU2144100C1 (ru) |
SI (1) | SI0765407T1 (ru) |
SK (1) | SK160696A3 (ru) |
TR (1) | TR199600278A2 (ru) |
TW (1) | TW307805B (ru) |
WO (1) | WO1996033302A1 (ru) |
ZA (1) | ZA962931B (ru) |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6210801B1 (en) | 1996-08-23 | 2001-04-03 | Weyerhaeuser Company | Lyocell fibers, and compositions for making same |
US6331354B1 (en) | 1996-08-23 | 2001-12-18 | Weyerhaeuser Company | Alkaline pulp having low average degree of polymerization values and method of producing the same |
US6306334B1 (en) | 1996-08-23 | 2001-10-23 | The Weyerhaeuser Company | Process for melt blowing continuous lyocell fibers |
US6471727B2 (en) | 1996-08-23 | 2002-10-29 | Weyerhaeuser Company | Lyocell fibers, and compositions for making the same |
US6773648B2 (en) | 1998-11-03 | 2004-08-10 | Weyerhaeuser Company | Meltblown process with mechanical attenuation |
ATE258239T1 (de) * | 1999-10-06 | 2004-02-15 | Lurgi Zimmer Ag | Verfahren und vorrichtung zur regelung der zusammensetzung der cellulosehaltigen extrusionslösung bei dem lyocellprozess |
DE19949720C2 (de) * | 1999-10-15 | 2003-06-18 | Alceru Schwarza Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer Extrusionslösung |
DE10013777C2 (de) * | 2000-03-20 | 2002-06-20 | Alceru Schwarza Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer Suspension von Cellulose in einem wässrigen Aminoxid |
DE10029044A1 (de) * | 2000-06-13 | 2002-01-03 | Lueder Gerking | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fäden, Fasern, Folien oder Formkörpern aus Cellulose |
JP4110047B2 (ja) * | 2003-06-10 | 2008-07-02 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置 |
JP4104596B2 (ja) * | 2003-06-30 | 2008-06-18 | ヒョスング コーポレーション | 高均質セルロース溶液及びそれを用いた高強力リヨセル繊維 |
KR100488604B1 (ko) * | 2003-07-25 | 2005-05-11 | 주식회사 효성 | 라이오셀 멀티 필라멘트 |
US20050069820A1 (en) * | 2003-09-25 | 2005-03-31 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Thin film evaporating concentrator, method of evaporating and solidifying photographic waste solution, and reuse method of photographic waste solution |
US20050266210A1 (en) * | 2004-06-01 | 2005-12-01 | Blair Dolinar | Imprinted wood-plastic composite, apparatus for manufacturing same, and related method of manufacture |
US7410687B2 (en) * | 2004-06-08 | 2008-08-12 | Trex Co Inc | Variegated composites and related methods of manufacture |
KR100575388B1 (ko) * | 2004-12-30 | 2006-05-03 | 주식회사 효성 | 고균질 셀룰로오스 용액 및 이로 부터 제조된 섬유 |
KR100721443B1 (ko) * | 2006-04-27 | 2007-05-23 | 주식회사 효성 | 고무보강용 셀룰로오스 열처리 코드 |
KR100674670B1 (ko) * | 2006-04-27 | 2007-01-25 | 주식회사 효성 | 고무보강용 셀룰로오스 생코드 |
CN101239244B (zh) * | 2007-02-08 | 2010-07-21 | 中国纺织科学研究院 | 一种刮板式物料混合蒸发器 |
AT505449B1 (de) * | 2007-06-21 | 2014-10-15 | Chemiefaser Lenzing Ag | Dünnschichtbehandlungsapparat |
CN101435114B (zh) * | 2007-11-16 | 2010-09-29 | 中国纺织科学研究院 | 一种连续式物料混合、碎浆、调温一体化装置 |
US9206528B2 (en) * | 2008-02-08 | 2015-12-08 | List Holding Ag | Method and device for the production of molded bodies |
US8980050B2 (en) | 2012-08-20 | 2015-03-17 | Celanese International Corporation | Methods for removing hemicellulose |
AU2012224609B2 (en) * | 2011-03-08 | 2016-06-30 | Sappi Netherlands Services B.V. | Method for dry spinning neutral and anionically modified cellulose and fibres made using the method |
AT512601B1 (de) | 2012-03-05 | 2014-06-15 | Chemiefaser Lenzing Ag | Verfahren zur Herstellung einer Cellulosesuspension |
DE102012103296A1 (de) | 2012-04-17 | 2013-10-17 | List Holding Ag | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern |
US8986501B2 (en) | 2012-08-20 | 2015-03-24 | Celanese International Corporation | Methods for removing hemicellulose |
CA2923780A1 (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-09 | List Holding Ag | Method for producing a forming solution |
CN105037753B (zh) * | 2015-06-01 | 2017-12-05 | 中国纺织科学研究院 | 一种纤维素溶液的制备工艺及其设备 |
DE102019116736B4 (de) | 2019-06-20 | 2022-03-24 | List Technology Ag | Herstellungsverfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Spinnlösung aus Recyclingfasern unter Verwendung des Lösungsmittelverfahrens |
CN112708941B (zh) * | 2021-01-07 | 2023-04-18 | 山东鸿泰鼎新材料科技有限公司 | 一种莱赛尔纤维生产干法制胶方法及装置 |
DE102021100484A1 (de) | 2021-01-13 | 2022-07-14 | List Technology Ag | Verfahren zur Herstellung eines Transfergemisches nach dem Direktlöseverfahren und einem Dünnschichtverdampfer |
DE102021100475A1 (de) * | 2021-01-13 | 2022-08-04 | List Technology Ag | Dünnschichtverdampfer und Verfahren zur Herstellung eines Transfergemisches |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA914674A (en) * | 1972-11-14 | Abson Derek | Acetylation of wood pulp | |
US2179181A (en) * | 1936-04-21 | 1939-11-07 | Soc Of Chemical Ind | Cellulose solutions and process of making same |
CH523087A (de) * | 1969-03-21 | 1972-05-31 | Luwa Ag | Dünnschichtbehandlungsapparat |
US4246221A (en) * | 1979-03-02 | 1981-01-20 | Akzona Incorporated | Process for shaped cellulose article prepared from a solution containing cellulose dissolved in a tertiary amine N-oxide solvent |
AT392972B (de) * | 1988-08-16 | 1991-07-25 | Chemiefaser Lenzing Ag | Verfahren zur herstellung von loesungen von cellulose sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
US5094690A (en) * | 1988-08-16 | 1992-03-10 | Lenzing Aktiengesellschaft | Process and arrangement for preparing a solution of cellulose |
US5232756A (en) * | 1991-12-23 | 1993-08-03 | Mobil Oil Corporation | Release film with reduced transferable silicone material |
GB9219693D0 (en) * | 1992-09-17 | 1992-10-28 | Courtaulds Plc | Forming solutions |
US5456748A (en) * | 1993-05-24 | 1995-10-10 | Courtaulds Fibres (Holdings) Ltd. | Premix storage hopper |
US5354524A (en) * | 1993-05-24 | 1994-10-11 | Alan Sellars | Monitoring concentration of dope in product manufacture |
US5413631A (en) * | 1993-05-24 | 1995-05-09 | Courtaulds (Holding) Limited | Formation of a cellulose-based premix |
AT403584B (de) * | 1993-09-13 | 1998-03-25 | Chemiefaser Lenzing Ag | Verfahren und vorrichtung zur herstellung cellulosischer flach- oder schlauchfolien |
-
1995
- 1995-04-19 AT AT0067495A patent/AT402411B/de not_active IP Right Cessation
- 1995-06-05 US US08/465,321 patent/US5603883A/en not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-04-02 ES ES96908909T patent/ES2105918T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-02 RU RU97100760A patent/RU2144100C1/ru active
- 1996-04-02 HU HU9603505A patent/HUP9603505A3/hu unknown
- 1996-04-02 PL PL96317725A patent/PL317725A1/xx unknown
- 1996-04-02 AU AU52602/96A patent/AU697242B2/en not_active Ceased
- 1996-04-02 AT AT96908909T patent/ATE156526T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-04-02 BR BR9606330A patent/BR9606330A/pt not_active Application Discontinuation
- 1996-04-02 TW TW085103878A patent/TW307805B/zh active
- 1996-04-02 DE DE59600017T patent/DE59600017D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-02 SI SI9630001T patent/SI0765407T1/xx unknown
- 1996-04-02 DE DE19680249T patent/DE19680249D2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-02 CA CA002192437A patent/CA2192437A1/en not_active Abandoned
- 1996-04-02 MX MX9606655A patent/MX9606655A/es not_active Application Discontinuation
- 1996-04-02 SK SK1606-96A patent/SK160696A3/sk unknown
- 1996-04-02 CZ CZ963565A patent/CZ356596A3/cs unknown
- 1996-04-02 WO PCT/AT1996/000065 patent/WO1996033302A1/de not_active Application Discontinuation
- 1996-04-02 GB GB9625285A patent/GB2303099A/en not_active Withdrawn
- 1996-04-02 CN CN96190636A patent/CN1157012A/zh active Pending
- 1996-04-02 JP JP8531349A patent/JPH10508914A/ja active Pending
- 1996-04-02 EP EP96908909A patent/EP0765407B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-03 TR TR96/00278A patent/TR199600278A2/xx unknown
- 1996-04-04 MY MYPI96001256A patent/MY132243A/en unknown
- 1996-04-12 ZA ZA962931A patent/ZA962931B/xx unknown
- 1996-12-17 BG BG101062A patent/BG101062A/xx unknown
- 1996-12-18 NO NO965443A patent/NO965443L/no unknown
-
1997
- 1997-10-20 GR GR970402740T patent/GR3025098T3/el unknown
-
1998
- 1998-01-19 HK HK98100415A patent/HK1001593A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0765407B1 (de) | 1997-08-06 |
HUP9603505A2 (hu) | 1999-11-29 |
PL317725A1 (en) | 1997-04-28 |
AT402411B (de) | 1997-05-26 |
GB9625285D0 (en) | 1997-01-22 |
CN1157012A (zh) | 1997-08-13 |
CA2192437A1 (en) | 1996-10-24 |
DE59600017D1 (de) | 1997-09-11 |
SI0765407T1 (en) | 1998-02-28 |
AU697242B2 (en) | 1998-10-01 |
AU5260296A (en) | 1996-11-07 |
BG101062A (en) | 1999-04-30 |
WO1996033302A1 (de) | 1996-10-24 |
TR199600278A2 (tr) | 1996-11-21 |
CZ356596A3 (cs) | 1998-06-17 |
ES2105918T3 (es) | 1997-10-16 |
SK160696A3 (en) | 1997-08-06 |
MX9606655A (es) | 1997-03-29 |
EP0765407A1 (de) | 1997-04-02 |
HUP9603505A3 (en) | 1999-12-28 |
DE19680249D2 (de) | 1997-11-27 |
GR3025098T3 (en) | 1998-01-30 |
US5603883A (en) | 1997-02-18 |
BR9606330A (pt) | 1997-11-18 |
MY132243A (en) | 2007-09-28 |
TW307805B (ru) | 1997-06-11 |
NO965443D0 (no) | 1996-12-18 |
ATA67495A (de) | 1996-09-15 |
GB2303099A (en) | 1997-02-12 |
ZA962931B (en) | 1996-08-20 |
HK1001593A1 (en) | 1998-06-26 |
ATE156526T1 (de) | 1997-08-15 |
NO965443L (no) | 1996-12-18 |
JPH10508914A (ja) | 1998-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2144100C1 (ru) | Устройство для изготовления пленок и волокон из целлюлозы и интегрированное оборудование для изготовления пленок и волокон | |
EP2576630B1 (en) | A novel method to produce microcellulose | |
KR100371914B1 (ko) | 셀룰로오스현탁액의제조방법 | |
RU97100760A (ru) | Устройство для изготовления пленок и волокон из целлюлозы и интегрированное оборудование для изготовления пленок и волокон | |
EP2576629B1 (en) | A novel method to produce microcellulose | |
US10358504B2 (en) | Process for producing microcellulose | |
JPWO2004009902A1 (ja) | 超微細セルロース繊維の製造方法および製造装置 | |
CZ141395A3 (en) | Process for preparing solvents of cellulose | |
BR112012031247B1 (pt) | Processo para produção de microcelulose | |
CN101451322B (zh) | 一种禾草类未漂浆、其制备方法及其应用 | |
US11136415B2 (en) | Method for producing hydroxypropyl methyl cellulose | |
Bharimalla et al. | Energy efficient production of nano-fibrillated cellulose (NFC) From cotton linters by tri-disc refining and its characterization | |
CN108914660A (zh) | 一种钞票纸用干切棉纤维浆粕及其生产工艺 | |
EP0388854B1 (en) | Collagen fiber sheet | |
US20180001321A1 (en) | Reactor and process for producing nanofibers and method of using nanofibers in web-forming techniques | |
CN87101324A (zh) | 亚铵棉柴高强瓦楞原纸制浆工艺及其设备 |