RU2575443C2 - Способ получения продукта - Google Patents
Способ получения продукта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2575443C2 RU2575443C2 RU2012142257/12A RU2012142257A RU2575443C2 RU 2575443 C2 RU2575443 C2 RU 2575443C2 RU 2012142257/12 A RU2012142257/12 A RU 2012142257/12A RU 2012142257 A RU2012142257 A RU 2012142257A RU 2575443 C2 RU2575443 C2 RU 2575443C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diluent
- additive
- molding solution
- solution
- molding
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 28
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 15
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 14
- 230000000996 additive Effects 0.000 claims description 14
- 230000003287 optical Effects 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 150000003512 tertiary amines Chemical group 0.000 claims description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 3
- 150000004682 monohydrates Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 abstract 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 19
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 10
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 8
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 5
- 229920000433 Lyocell Polymers 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- LFTLOKWAGJYHHR-UHFFFAOYSA-N N-Methylmorpholine N-oxide Chemical compound CN1(=O)CCOCC1 LFTLOKWAGJYHHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- ZOOODBUHSVUZEM-UHFFFAOYSA-N ethoxymethanedithioic acid Chemical compound CCOC(S)=S ZOOODBUHSVUZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) polymer Polymers 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000000935 solvent evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-CSHPIKHBSA-N β-cellotriose Chemical group O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@H](O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-CSHPIKHBSA-N 0.000 description 1
Abstract
Предложен способ получения продукта, в частности формованных продуктов, из основного вещества в устройстве (2) для смешивания основного вещества с растворителем, где основное вещество для приготовления формовочного раствора смешивают с растворителем, а затем этот растворитель по меньшей мере частично удаляют из смеси и формовочный раствор подают в устройство (12) для дополнительной обработки продукта, причем формовочный раствор перед дополнительной обработкой разбавляют, а разбавитель подают в устройство (2) перед разгрузочным устройством (4) и/или в разгрузочное устройство (4). 13 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Данное изобретение относится к способу получения продукта, в частности формованных продуктов, из основного вещества в устройстве для смешивания основного вещества с растворителем, где основное вещество для приготовления формовочного раствора смешивают с растворителем, а затем этот растворитель по меньшей мере частично удаляют из смеси и формовочный раствор подают в устройство для дальнейшей обработки продукта, причем формовочный раствор перед формовкой разбавляют.
Уровень техники
В данном случае продукт можно перевести в любое агрегатное состояние, например в жидкость или в формованное тело. Понятием «формованное тело» обозначают все возможные тела, изготовляемые из натурального или синтетического основного вещества. Как правило, это осуществляют с помощью формовочного инструмента, который придает основному веществу форму формованного тела. В качестве неограничивающего примера можно привести вискозное волокно.
Вискозные волокна представляют собой волокна, состоящие из основного вещества целлюлозы и производимые в промышленном масштабе вискозным методом. Химическая природа вискозных волокон сходна с химической природой хлопковых волокон.
Продуктом, сходным с вискозными волокнами, являются волокна Модал. Они также на 100% состоят из целлюлозы и так же как и вискозные волокна их изготавливают из натуральной целлюлозы. Однако благодаря несколько измененному способу изготовления достигают повышенной прочности и улучшенных свойств волокон.
К классу целлюлозных волокон относятся также волокна Тенсел и Лиоцелл. В случае с волокнами Лиоцелл, целлюлозу непосредственно и без изменения растворяют неядовитым растворителем NMMO (N-Метилморфолин-N-оксид), без предварительного взаимодействия с раствором едкого натра и превращения в ксантогенат. Прядение волокон Лиоцелл осуществляют в ванне разбавленного водой NMMO, где не достигают предела растворимости целлюлозы и поэтому образуется волокно. Для этого соответствующий прядильный раствор пропускают через фильеры. Этот способ получения волокон Лиоцелл описан, например, в DE 1713486, US-A-3447939 или GB 8 216 566. Получение подходящего прядильного раствора осуществляют, например, в горизонтальном месильном реакторе, показанном в DE 19837210 или WO 02/20885 A1.
В этих устройствах и по известным методикам получают прядильный раствор, имеющий вязкость, необходимую для дальнейшей обработки в ходе прядильного процесса, и соответствующую концентрацию целлюлозы. Однако соответствующие устройства для прядения могут обрабатывать только прядильные растворы с низкой вязкостью, что существенно снижает эффективность процесса приготовления прядильного раствора. Для специального применения необходимы очень низкие вязкости и, соответственно, низкое содержание целлюлозы, при этом такой прядильный раствор не может быть эффективно изготовлен посредством известной технологии.
Кроме того, в WO 2009/098073 описан подобный способ, в котором формовочный раствор разбавляют перед формовкой. Это означает, что высоковязкий прядильный раствор, вязкость которого превышает значение, при котором возможно прядение, накапливают в емкости промежуточного хранения, при необходимости нагревают, а затем подают в отдельный специальный реактор с разбавителем, где получают необходимую вязкость формовочного раствора.
Целью данного изобретения является упростить вышеописанный способ и усовершенствовать соответствующую установку для изготовления продукта.
Этой цели достигают посредством подачи разбавителя в устройство перед разгрузочным устройством и/или в разгрузочное устройство.
Это означает, что на выходе из разгрузочного устройства получают готовый формовочный раствор, который затем можно помещать в буферную емкость для временного хранения. В случае, если формовочный раствор должен быть использован сразу, отпадает необходимость в буферной емкости, и готовый формовочный раствор подвергают дальнейшей обработке, например его подают напрямую в формовочное устройство.
В отличие от способа, описанного в WO 2009/098073, сущность изобретения заключается не в разделении операции изготовления формовочного раствора, например прядильного раствора, и формовки, т.е. прядения, а в том, чтобы иметь на выходе из первого месильного реактора формовочный раствор с вязкостью, необходимой для придания окончательной формы. Оказалось, что в известных месильных реакторах перед разгрузочным устройством возможна работа с относительно высокой вязкостью, так что данное преимущество сохраняется и при новом способе согласно данному изобретению. Только в конце обработки в месильном реакторе или уже в самом разгрузочном устройстве осуществляют разбавление до вязкости, необходимой для формовочного раствора в соответствии с изобретением.
Также в данном способе имеет второстепенное значение, какое формованное тело получают. Преимущественно получают элементарные волокна, нетканый материал, филаментную нить. Но можно также получать пленки, полые волокна, мембраны и т.п. Формование раствора с получением требуемого целлюлозного формованного тела можно осуществлять посредством известных фильер для производства волокон, щелевых сопел или фильер для полых нитей. После формования, т.е. перед помещением отформованного раствора в коагуляционную ванну, можно также осуществлять вытягивание.
В качестве растворителя преимущественно используют третичный аминоксид, в частности моногидрат аминоксида. Однако изобретение этим не ограничивается. Изобретение также не ограничивается только целлюлозой, но распространяется и на такие вещества, как протеины, полилактиды, крахмал или смеси данных веществ.
В качестве разбавителя можно также использовать третичный аминоксид, но предусмотрены и другие разбавители.
Как уже описано в WO 2009/098073, концентрацию формовочного раствора и/или разбавителя можно контролировать с помощью оптического коэффициента (коэффициента преломления). В случае с разбавителем это осуществляют перед добавлением в формовочный раствор, и/или после разбавления формовочного раствора. Значение оптического коэффициента для разбавителя и/или формовочного раствора предпочтительно составляет от 1,40 до 1,50.
Для более качественного и эффективного смешивания разбавителя с формовочным раствором, согласно изобретению, предпочтительно обеспечивать задержку формовочного раствора после разгрузочного устройства. Это может быть обеспечено, например, посредством использования насоса, работающего на пониженных оборотах. Задержка приводит к тому, что формовочный раствор дольше находится в разгрузочном устройстве и лучше смешивается с разбавителем.
В другом воплощении данного изобретения в формовочный раствор перед разгрузочным устройством и/или в разгрузочном устройстве можно вводить добавку. Предпочтительно вводить добавку вместе с разбавителем.
Описание чертежа
Другие преимущества, признаки и подробности изобретения становятся понятны из нижеследующего описания предпочтительных воплощений, а также из чертежа, где показана блок-схема соответствующего изобретению способа получения формованных изделий из основного вещества, в частности из растительного сырья.
Необходимую для этого целлюлозу по питающей линии 1 подают в месильный реактор 2. Такого типа горизонтальные месильные реакторы известны, например, из DE 19940521 A1 или DE 4118884. Однако изобретение не ограничивается только реакторами такого типа. Изобретение охватывает все устройства для обработки, в которых растительное сырье подвергают обработке для последующего прядения.
В данном воплощении обработку растительного сырья осуществляют с помощью растворителя, предпочтительно моногидрата аминоксида, который подают в месильный реактор через другую питающую линию 3.
В месильном реакторе 2 происходит интенсивное перемешивание сырья с растворителем под воздействием тепла, а также испарение растворителя, в результате чего образуется относительно высоковязкий прядильный раствор. Далее данный прядильный раствор через разгрузочное устройство 4 можно подавать в буферную емкость 5. В этой емкости осуществляют его промежуточное хранение с подводом тепла.
Однако, согласно изобретению, этот относительно высоковязкий прядильный раствор, до его возможной подачи в буферную емкость 5, или непосредственно на окончательную обработку, следует разбавлять. Согласно изобретению, это осуществляют в разгрузочном устройстве 4, или даже перед разгрузочным устройством 4, в месильном реакторе 2, в его конечной секции. Предусмотрено также сочетание этих способов подачи разбавителя.
Для подачи разбавителя в разгрузочное устройство 4 предусмотрена дополнительная питающая линия 6, к которой подключен насос 7. Еще одна питающая линия для разбавителя обозначена номером 8. К данной линии 8 аналогичным образом подключен насос 9.
Между разгрузочным устройством 4 и возможной буферной емкостью 5 подключен еще один насос 14, с помощью которого задерживают формовочный раствор после разгрузочного устройства.
В соответствии с изобретением, способ осуществляют следующим образом.
Через питающие линии 1 и 3 основное вещество, в частности растительное сырье, и растворитель, подают в месильный реактор 2. При этом осуществляют интенсивное перемешивание с нагревом, причем подачу тепла можно осуществлять извне, посредством нагревательного кожуха, через нагреваемые месильные валы и/или через нагреваемые элементы механизма перемешивания (элементы шкивов). Дополнительному нагреву способствует также механический процесс перемешивания благодаря энергии сдвига. В результате испарения растворителя повышается концентрация формовочного раствора (прядильного раствора), таким образом при достижении концевой секции месильного ректора 2 перед разгрузочным устройством 4 достигают такого содержания основного вещества, что формовочный раствор имеет слишком высокую вязкость для последующего прядения. Поэтому его разбавляют разбавителем, который поступает через питающую линию 8 и/или питающую линию 6. При этом концентрацию формовочного раствора и/или разбавителя контролируют с помощью оптического коэффициента. Этот оптический коэффициент называют также коэффициентом преломления. Он характеризует преломление (изменение направления) и свойства отражения (отражение и полное отражение) электромагнитных волн при прохождении границы двух сред.
В данном случае предпочтительно контролировать оптический коэффициент разбавителя перед добавлением в формовочный раствор и оптический коэффициент формовочного раствора после разбавления. Значение оптического коэффициента для разбавителя и/или формовочного раствора предпочтительно составляет от 1,40 до 1,50.
Далее в формовочный раствор/смесь, перед разгрузочным устройством или в разгрузочное устройство, через питающие линии 6 и/или 8 предпочтительно вводят добавку. Добавку можно вводить вместе с разбавителем.
Когда возникает потребность в прядильном растворе, осуществляют забор разбавленного прядильного раствора из буферной емкости 5 и его продавливание через фильтр 10 для прядильного раствора с помощью насоса 13. Таким образом еще раз осуществляют гомогенизацию прядильного раствора. После этого прядильный раствор можно временно хранить в другой буферной емкости 11, если в этом есть необходимость. Затем в устройстве 12 осуществляют собственно прядение.
Список обозначений
1 | Питающая линия |
2 | Месильный реактор |
3 | Питающая линия |
4 | Разгрузочное устройство |
5 | Буферная емкость |
6 | Питающая линия |
7 | Насос |
8 | Питающая линия |
9 | Насос |
10 | Фильтр для прядильного раствора |
11 | Буферная емкость |
12 | Устройство |
13 | Насос |
14 | Насос |
Claims (14)
1. Способ получения продукта, в частности формованных тел, из основного вещества в устройстве (2) для смешивания основного вещества с растворителем, где основное вещество для приготовления формовочного раствора смешивают с растворителем, а затем этот растворитель по меньшей мере частично удаляют из смеси и формовочный раствор подают в устройство (12) для дальнейшей обработки продукта, причем формовочный раствор перед дальнейшей обработкой разбавляют, отличающийся тем, что разбавление формовочного раствора осуществляют в конце его обработки в месильном реакторе и/или в разгрузочном устройстве, подавая разбавитель в концевую часть месильного реактора (2) перед разгрузочным устройством (4) и/или в разгрузочное устройство (4).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обеспечивают задержку формовочного раствора после разгрузочного устройства (4).
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрацию формовочного раствора и/или разбавителя контролируют с помощью оптического коэффициента.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что оптический коэффициент разбавителя контролируют перед добавлением в формовочный раствор и/или оптический коэффициент контролируют в формовочном растворе после разбавления.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что значение оптического коэффициента разбавителя и/или формовочного раствора составляет от 1,40 до 1,50.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед разгрузочным устройством и/или в разгрузочном устройстве в формовочный раствор/смесь вводят добавку.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что добавку вводят вместе с разбавителем.
8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что добавка представляет собой неорганический материал, который суспендирован в разбавителе.
9. Способ по п. 6, отличающийся тем, что добавка представляет собой органический материал, суспендированный или растворенный в разбавителе.
10. Способ по п. 6, отличающийся тем, что добавка представляет собой смесь различных органических и неорганических материалов.
11. Способ по п. 6, отличающийся тем, что добавку, представляющую собой смесь, суспендируют и/или растворяют в разбавителе.
12. Способ по п. 6, отличающийся тем, что добавку или добавку, представляющую собой смесь, перед добавлением совместно с разбавителем или без него, подвергают тонкому измельчению.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разбавителем является третичный аминоксид, водный третичный аминоксид, например моногидрат аминоксида.
14. Способ по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что добавку или добавку, представляющую собой смесь, выбирают таким образом, чтобы они целенаправленно влияли на свойства формовочного раствора и, соответственно, продукта.
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010014298.0 | 2010-04-08 | ||
DE102010014298A DE102010014298A1 (de) | 2010-04-08 | 2010-04-08 | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern |
DE102010017339.8 | 2010-06-11 | ||
DE102010017339 | 2010-06-11 | ||
DE102010037530.6 | 2010-09-14 | ||
DE102010037530A DE102010037530A1 (de) | 2010-06-11 | 2010-09-14 | Verfahren zur Herstellung eines Produktes |
PCT/EP2011/001765 WO2011124387A1 (de) | 2010-04-08 | 2011-04-08 | Verfahren zur herstellung eines produktes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012142257A RU2012142257A (ru) | 2014-05-20 |
RU2575443C2 true RU2575443C2 (ru) | 2016-02-20 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0700458B1 (en) * | 1993-05-24 | 1998-08-19 | Courtaulds Fibres (Holdings) Limited | Monitoring concentration of dope in product manufacture |
RU2125623C1 (ru) * | 1993-05-24 | 1999-01-27 | Кортолдс Файбес (Холдингс) Лимитед | Способ изготовления премикса на основе целлюлозы |
US6488876B1 (en) * | 1997-06-16 | 2002-12-03 | Lenzing Aktiengesellschaft | Composition containing fine solid particles |
WO2009098073A1 (de) * | 2008-02-08 | 2009-08-13 | List Holding Ag | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von formkörpern |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0700458B1 (en) * | 1993-05-24 | 1998-08-19 | Courtaulds Fibres (Holdings) Limited | Monitoring concentration of dope in product manufacture |
RU2125623C1 (ru) * | 1993-05-24 | 1999-01-27 | Кортолдс Файбес (Холдингс) Лимитед | Способ изготовления премикса на основе целлюлозы |
US6488876B1 (en) * | 1997-06-16 | 2002-12-03 | Lenzing Aktiengesellschaft | Composition containing fine solid particles |
WO2009098073A1 (de) * | 2008-02-08 | 2009-08-13 | List Holding Ag | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von formkörpern |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2518122C2 (ru) | Способ и устройство для изготовления формованных изделий | |
KR102062033B1 (ko) | 성형된 물품의 제조방법 | |
CN104404636B (zh) | 聚乳酸和色母粒注入式混合纺丝系统 | |
US10676576B2 (en) | Process for preparing cellulose solution and equipment therefor | |
US9555558B2 (en) | Process for producing a product | |
RU2575443C2 (ru) | Способ получения продукта | |
TW201529916A (zh) | 模造體的製造方法 | |
CN103774253B (zh) | 一种湿法纺丝成型装置 | |
US7115187B1 (en) | Method and device for continually producing a suspension of cellulose in an aqueous amine oxide | |
US20060061018A1 (en) | Method and device for producing straight ceramic fibres | |
US20080042309A1 (en) | Lyocell Method and Device Comprising a Press Water Recirculation System | |
CN111206290A (zh) | 一种姣蔴纤维的制作方法 | |
EP4144899A1 (en) | Method for preparing a cooled spinning solution | |
JP3937216B2 (ja) | セルロース成形体の製造方法 | |
JP2001316938A (ja) | セルロース成形体の製造方法 | |
CN115262000A (zh) | 高效破除Lyocell纤维纺丝原液白芯的装置与方法 | |
DE102014109786A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern | |
FI20206386A1 (en) | Continuous dissolution of cellulose derivative | |
DE102010014298A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern | |
KR20110078122A (ko) | 펄프 용해공정을 개선한 셀룰로오스 용액의 제조방법 | |
JP2001316937A (ja) | セルロース成形体の製造方法 |