SK118698A3 - Manufacture of viscose and of articles therefrom - Google Patents

Manufacture of viscose and of articles therefrom Download PDF

Info

Publication number
SK118698A3
SK118698A3 SK1186-98A SK118698A SK118698A3 SK 118698 A3 SK118698 A3 SK 118698A3 SK 118698 A SK118698 A SK 118698A SK 118698 A3 SK118698 A3 SK 118698A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
viscose
cellulose
sodium hydroxide
wood pulp
weight
Prior art date
Application number
SK1186-98A
Other languages
English (en)
Other versions
SK284654B6 (sk
Inventor
Geza Hidasi
Tatjana Poggi
Original Assignee
Kelheim Faserwerk Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kelheim Faserwerk Gmbh filed Critical Kelheim Faserwerk Gmbh
Publication of SK118698A3 publication Critical patent/SK118698A3/sk
Publication of SK284654B6 publication Critical patent/SK284654B6/sk

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F2/00Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
    • D01F2/06Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof from viscose
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B9/00Cellulose xanthate; Viscose

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Description

Spôsob výroby viskózy a výrobkov z nej
Oblasť techniky
Vynález sa týka spôsobu výroby viskózy a výrobkov z nej , najmä podlhovastých členov, ako sú vlákna a filmy.
Doterajší stav techniky
Viskózový proces je známy už veľa rokov a je opísaný napríklad v K. Goetze, Chemiefasern nach dem Viskoseverfahren, Springer-Verlag, tretie vydanie (1967) (detailne) a v článku s názvom Celulóza v Ullmanovej encyklopédii priemyselnej chémie, VCH Publishing, piate vydanie, Vol. A5 (vo všeobecnejších pojmoch).
Klasické kroky viskózového procesu môžu byť stručne zhrnuté nasledovne. Drevná buničina rozpúsťacieho stupňa (alebo iný vhodný zdroj celulózy) sa namáča vo vodnom roztoku hydroxidu sodného. Nadbytočná kvapalina sa odstráni lisovaním a získa sa alkalicelulóza. Alkalicelulóza sa zvyčajne nechá predzrieť na vzduchu počas niekolkých hodín na umožnenie oxidačnej degradácie, čím sa zníži polymerizačný stupeň celulózových reťazcov. Alkalicelulóza reaguje so sírouhlíkom (je xatnogénovaná) za tvorby xatnogénanu celulózy, ktorý sa potom rozpúšťa vo vodnom roztoku (zriedený vodný roztok hydroxidu sodného alebo voda) za tvorby roztoku nazývaného viskóza. Viskóza sa nechá zrieť státím pri alebo okolo teploty okolia počas niekolkých hodín, počas ktorých nastanú určité chemické zmeny, ktoré zahŕňajú redistribúciu xantogénanových skupín. Počas tohto času sa uskutočňujú s viskózou aj ďalšie operácie, ako je filtrácia a odvzdušňovanie. Pri výrobe podlhovastých členov, ako sú vlákna alebo filmy, sa zrelá celulóza pretláča cez otvor do vodného kyselinového roztoku (zvyčajne na báze kyseliny sírovej), kde koaguluje a celulóza sa regeneruje z xantogénanu. Vytláčací proces sa zvyčajne nazýva zvlákňovanie pri výrobe vlákien a liatie pri výrobe filmu. Regenerovaný podlhovastý celulózový člen sa potom perie, kde sa zbaví nečistôt a suší sa.
Vo viskózovom procese je obvyklé vyjadrovať obsah sírouhlíka zavedeného do xantogenačného kroku ako hmotnostné percento z celulózy v alkalicelulóze (% CS2 na CiA). Toto sa niekedy s menšou presnosťou vzťahuje na obsah CS2 vzťahovaný na celulózu vo viskóze (% CS2 v CiV). Percento celulózy v alkalicelulóze (% CiA) sa môže stanoviť gravimetrický okyslovaním, praním vo vode a sušením. Percento celulózy vo viskóze (% CiV) sa môže stanoviť gravimetrický regeneráciou v kyseline sírovej, praním vo vode a sušením. Zásaditosť alkalicelulózy a viskózy (% SiA a % SiV) sa môže stanoviť titračne spätnou titráciou, pri ktorej sa analyzovaný materiál najskôr okyslí so známym množstvom kyseliny sírovej a zvyšková kyselina sa potom stanoví titráciou hydroxidu sodného. Zásaditosti merané týmto spôsobom zvyčajne korešpondujú s hmotnostným percentom hydroxidu sodného. Hmotnostný pomer zásady k celulóze vo viskóze sa vo všeobecnosti nazýva pomer hydroxid sodný/celulóza alebo alkali pomer.
Viskóza sa môže použiť na výrobu tak štandardných ako aj (bežných, konvenčných) viskózových vlákien a na množstvo špeciálnych typov ako sú technické vlákna a modálne vlákna (vrátane polynózických a vysokomolekulárnych typov), všetky tieto vlákna sú spoločne klasifikované ako viskózové hodváby. Môže sa tiež použiť na výrobu celulózových filmov a výrobkov akými sú potravinové obaly a čajové sáčky. Tieto špeciálne vlákna vo všeobecnosti vyžadujú použitie špeciálnych viskóz, ale ostatné výrobky sú vo všeobecnosti vyrobené s použitím štandardnej (bežnej, konvenčnej) celulózy. Vo všeobecnosti predpisy použité vo výrobe štandardnej viskózy odrážajú prianie minimalizovať ceny pri zachovaní zodpovedajúcich vlastností výrobkov, zatial čo pri výrobe špeciálnych typov sa odráža dominantné prianie získať špecifické vlastnosti výrobku, cena má sekundárny význam. Je dobre známe, že vlastnosti výrobku sa kontrolujú cez parametre viskózy pri vytláčaní, ktoré zahŕňajú obsah celulózy, obsah zásady, viskozitu a stupeň zrelosti (stupeň xantogénano vej substitúcie, gama hodnota), a cez paramentre kúpeľa, ako je obsah kyseliny sírovej, obsah síranu sodného, obsah síranu zinočnatého a teplota. Tieto a iné paremetre sú navzájom závislé a zmena jedného môže vyžadovať zmenu jedného alebo viacerých ďalších, ak sa majú udržať alebo optimalizovať vlastnosti výrobku .
Úsilie bolo počas rokov zamerané na zníženie ceny viskózového procesu znížením množstva spotrebovateľných chemikálií, zahŕňajúc sírouhlík, hydroxid sodný a kyselinu sírovú. Práve tak ako účinky na vlastnosti výrobku uvedené vyššie, je dobre známe, že filtrovateľnosť viskózy je ovplyvnená zásaditosťou alkalicelulózy a rozpúšťacieho roztoku a množstvom použitého sírouhlíka. Je dobre známe, že filtrovateľnosť sa mení s množstvom sírouhlíka zavedeného do xantogenačného kroku. Minimálne prijateľné množstvo na priemyselné operácie sa zmenšilo počas rokov z okolo 30 až 35 % alebo viac na okolo 25 až 30 % CS2 na CiA, následkom pokrokového zlepšenia kvality drevnej buničiny, usporiadania zariadenia, použitia chemických aditív a pod. Podobne je veľmi dobre známe, že ak sa pomer hydroxid sodný/celuóza zníži pod určitú hodnotu, potom sa nepriaznivo ovplyvní filtrovateľnosť viskózy. Zistilo sa, že optimálny pomer hydroxid sodný/celulóza je 0,83 a naozaj pomery tohto rádu sa používajú vo výrobe niektorých špeciálnych typov vlákien. Vo výrobe štandardnej viskózy sa zistil minimálny pomer hydroxid sodný/celulóza použiteľný v priemyselnom meradle okolo hodnoty 0,55, hodnota sa málo zmenila počas rokov.
Je tiež dobre známe, že kvalita viskózy (t.j. filtrovateľnosť) sa mení s množstvom hemicelulózy prítomnej počas kľúčových krokov vo výrobe viskózy, menovite počas namáčania, xantogenácie a rozpúšťania. Lepšie výsledky sa dosiahnu, ak sa použije čistý hydroxid sodný počas namáčania a v rozpúšťačom kroku alebo ak sa úsilie zamerá na odstránenie hemicelulózy z alkalicelulózy pred xantogenáciou. Použitie čistých chemikálií môže byť užitočné v laboratóriách, ale nie vo výrobe. Také procesy ako je dvojité namáčanie alebo SINÍ technika opísaná v GB-A-1,256,790, ktoré slúžia na odstránenie hemicelulózy z predzretej alkalicelulózy, neboli komerčne prijaté. Značná časť hemicelulózy rozpustenej počas namáčania sa môže zaviesť do výrobkov napríklad zavedením do rozpúšťacieho roztoku, čo môže byť aj komerčne aj pre životné prostredie nevhodné, pretože sa znehodnotí tento materiál.
DE-A-2,941,624 opisuje proces na výrobu viskózy z drevnej buničiny, kde sa táto ožiari dávkou vysokoenergetických elektrónov v množstve 1 až 30 kGy pred namáčacím procesom a potom sa namočí do roztoku s obsahom menej ako 19 %, prednostne okolo 16 % hmotn. hydroxidu sodného. Toto má množstvo predností oproti bežným procesom. Zníži sa koncentrácia hydroxidu sodného počas namáčacieho kroku s tým výsledkom, že úspory môžu byť v spotrebe hydroxidu sodného, sírouhlíka a kyseliny sírovej. Dôsledkom zníženia použitého množstva sírouhlíka je zníženie znečistenia životného prostredia sírouhlíkom a sírovodíkom, ktorý uchádza počas regenerácie a prania. Pri vhodne zvolenom stupni ožiarenia sa môže vynechať namáčanie. Príklady predstavujú prípravu viskózy s dobrou filtrovatelnosťou pri použití medzi 24 až 28 % CS2 na CiV, výrobok s obsahom 8 % hmotn. celulózy a 5,3 alebo 5,8 % hmotn. zásady (pomer hydroxid sodný/celulóza 0,66 alebo 0,73). SU-A-1,669,916 opisuje použitie menších množstiev CS2 v takých procesoch. Príklady udávajú prípravu viskózy s uspokojujúcou filtrovatelnosťou s použitím od 9,3 do 23,1 % CS2 na CiA a s obsahom 8,4 % hmotn. celulózy a 6,4 % hmotn. zásady (pomer hydroxid sodný/celulóza 0,76).
Podstata vynálezu
Predmetom zníženie ceny a štandardných meradle.
tohto vynálezu je poskytnutie prostriedku na viskózového procesu, najmä pri výrobe filmu viskózových hodvábových vlákien v priemyselnom
Vynález poskytuje spôsob výroby viskózy zahŕňajúci kroky:
a) ožiarenie drevnej buničiny rozpúšťacieho stupňa vysoko ener5 getickým lúčom v dávke 1 až 30 kGy, prednostne 7 až 23 kGy;
b) namáčanie ožiarenej drevnej buničiny vo vodnom roztoku hydroxidu sodného;
c) lisovanie namočenej ožiarenej drevnej buničiny za tvorby alkalicelulózy ;
d) xantogenáciu alkalicelulózy za tvorby xantogénanu celulózy; a
e) rozpustenie xantogénanu celulózy vo vodnom roztoku za tvorby viskózy, ktorý spočíva v tom, že pomer hydroxid sodný/celulóza vo viskóze je v rozsahu od 0,35 do 0,50, prednostne od 0,37 do 0,45. S prekvapením sa zistilo, že viskóza vyrobená podlá tohto vynálezu má dobrú filtrovatelnosť.
Vynález d’alej poskytuje spôsob výroby podlhovastého celulózového člena, ktorý zahŕňa kroky:
a) ožiarenie drevnej buničiny rozpúšťacieho stupňa vysoko energetickým lúčom v dávke 1 až 30 kGy, prednostne 7 až 23 kGy;
b) namáčanie ožiarenej drevnej buničiny vo vodnom roztoku hydroxidu sodného;
c) lisovanie namočenej drevnej ožiarenej buničiny za tvorby alkalicelulózy;
d) xantogenáciu alkalicelulózy za tvorby xantogénanu celulózy;
e) rozpustenie xantogénanu celulózy vo vodnom roztoku za tvorby viskózy;
f) vytláčanie viskózy cez otvor do kyselinového kúpela, kde sa viskóza koaguluje a regeneruje, pričom sa tvorí podlhovastý celulózový člen; a
g) pranie a sušenie podlhovastého celulózového člena, ktorý spočíva v tom, že pomer hydroxid sodný/celulóza vo viskóze je v rozsahu od 0,35 do 0,50, prednostne od 0,37 do 0,45. Podlhovastý člen môže mať podobu vlákna alebo filmu. S prekvapením sa zistilo, že podlhovasté členy sú ľahko vyrobené podľa tohto vynálezu bez väčšej modifikácie ostatných viskózových parametrov a parametrov kyselinového kúpeľa; a takéto podlhovasté členy majú vlastnosti porovnateľné s vlastnosťami podlhovastých členov, ktoré sa vyrobili úplne konvenčnými technikami, ktoré nepoužili krok a) a v ktorých je pomer hydroxid sodný/celulóza okolo 0,55 až 0,6.
Drevná buničina môže byť z tvrdého alebo mäkkého dreva, vyrobená bežnými procesmi ako je sulfátový alebo sulfitový proces. Zvyčajne obsahuje aspoň 85, často 90 až 98 % a-celulózy. Môžu sa tiež použiť ďalšie zdroje chemickej buničiny. Ožarovanie sa uskutočňuje s použitím ionizujúceho žiarenia, prednostne elektrónového lúča, hoci sa môžu použiť aj iné energetické zdroje ako je gama žiarenie. Žiarenie sa bežne uskutočňuje s použitím izodózovej techniky tak, že zväzok hárkov drevnej buničiny má takú hrúbku, že dávka, ktorej sú vystavené povrchy bližšie k a viac vzdialené od zdroja žiarenia je porovnateľnej veľkosti, napríklad okolo 5 cm hrúbky. Sekundárne elektróny, ktoré sa generujú vo vnútri zväzku drevnej buničiny, slúžia na zvyšovanie dávky, ktorej sú vystavené viac vzdialené časti zväzku.
Namáčanie sa môže uskutočniť ľubovoľným bežným spôsobom, napríklad namáčaním hárkov alebo suspenzným namáčaním, pri teplote vhodnej pre vybratý proces. Namáčací kúpeľ typicky obsahuje od 14 do 20, často od 15 do 17 % hmotn. hydroxidu sodného a od 0,1 do 5, často od 0,5 do 3,0 % hmotn. hemicelulózy (t. j. rozpustený oxidovateľný materiál, ktorý zahŕňa betaa gama-celulózy, ktoré sa môžu odstrániť dichrómanovou oxidáciou) . Koncentrácia hydroxidu sodného v namáčacom kúpeli v pro
Ί cese podľa vynálezu môže byť výhodne o niečo nižšia, napríklad od 1 do 2 % nižšia, ako pri neožiarenej drevnej buničine. Alkalicelulóza prednostne obsahuje 28 až 38, ďalej prednostne 32 až 35 % hmotn. celulózy a 13 až 16 % hmotn. zásady (vyjadrenej ako NaOH). Alkalicelulóza sa môže nechať zrieť pred xantogenáciou, ak sa to vyžaduje; avšak nevyžaduje sa žiadny žreci krok, ak sa použije vhodná dávka žiarenia. Preto vo všeobecnosti nie je potrebné zahrnúť žreci katalyzátor v namáčacom roztoku. Polymerizačný stupeň (P.S.) celulózy zavedenej do xantogenačného kroku je prednostne v rozsahu od 200 do 500, výhodnejšie od 250 do 450. Polymerizačný stupeň (P.S.) celulózy sa bežne stanovuje viskozimetriou zriedeného roztoku celulózy vo vodnom roztoku komplexu kov/amín, napríklad v roztoku hydroxidu meďnatoamónneho. Vhodná metóda, ktorá je založená na TAPPI Štandard T206, je tu opísaná ako testovacia metóda 1. Polymerizačný stupeň celulózy je veličina predstavujúca množstvo anhydroglukózových jed notiek na molekulu. Rozumie sa, že polymerizačný stupeň meraný týmto spôsobom je viskozitný priemerný polymerizačný stupeň. Xantogenačný krok sa môže uskutočniť diskontinuálne alebo kontinuálne ľubovoľným bežným spôsobom. Množstvo privedeného sírouhlíka do xantogenačného kroku môže byť v rozsahu 15 až %, prednostne 15 až 25 % hmotn. na CiA. Použitie znížených hladín CS2 v spôsobe podľa ceny, ale tiež sa dosiahne sa premení na vyvinutý H2S vynálezu nie výhodou iba z hľadiska to, že nižšie množstvo dodaného CS2 v splodinách. Vodný rozpúšťači roz tok typicky obsahuje od 0 do 3,0, často od 0,5 do 2,5 % hmotn.
hydroxidu sodného. Rozpúšťacím roztokom môže byť voda. Môže tiež obsahovať od 0 do 1,0, často 0,1 až 1,0 % hmotn. rozpuste ného celulózového materiálu, ktorý pochádza z hemicelulóz rozpustených v namáčacom roztoku (ktorý sa v bežnej praxi zrieďuje na vytvorenie rozpúšťacieho roztoku) a/alebo z recyklovanej viskózy (napr. regenerovanej z filtrov). Viskóza typicky obsa huje od 7 do 11, prednostne od 8 do 10 % hmotn. celulózy.
S prekvapením sa zistilo, že dobrá kvalita viskózy sa dosiahne s použitím obidvoch 15 až 25 % CS2 na CiA a pomeru hydroxid sodný/celulóza od 0,35 do 0,50.
Ako bolo predtým uvedené, je bežnou praxou extrahovať časť roztoku z namáčacieho okruhu a zriediť ju, čím sa získa rozpúšťači roztok. Zistilo sa, že rozpúšťači roztok, ktorý sa použil v spôsobe podlá vynálezu vo všeobecnosti obsahuje nižšiu koncentráciu hydroxidu sodného ako je to u bežných metód a tak preto menšia časť namáčacieho roztoku vyžaduje extrakciu. Rovnovážna koncentrácia hemicelulózy v namáčacom roztoku môže mať preto tendenciu byť vyššou pri spôsobe podľa vynálezu ako v prípade bežných metód. Preto je vhodné odstrániť hemicelulózu z okruhu namáčacieho roztoku kvôli predídeniu zvýšenia jej koncentrácie na neželateľne vysokú rovnovážnu hodnotu. Techniky na odstránenie zvyškovej celulózy z namáčacích roztokov sú známe a zahŕňajú dialýzu a reverznú osmózu.
Viskóza pripravená spôsobom podľa vynálezu môže navyše obsahovať bežné aditíva, napríklad povrchovo aktívne činidlá, ktoré pomáhajú pri namáčaní, xantogenácii a pri rozpúšťačom kroku, a viskózové aditíva ako sú polyalkylénglykoly a amíny, ktoré slúžia ako zvlákňovacie modifikátory.
Vo všeobecnosti je potrebné skladovať viskózu pred regeneráciou, pokiaľ sa nedosiahne požadovaný stupeň zrelosti (ktorý sa môže stanoviť takými technikami akými sú soľný koeficient, Hottenrothovo číslo a meranie gama hodnôt). Zistilo sa, že použitie relatívne nízkeho množstva CS2 má za následok relatívne nízku počiatočnú gama hodnotu, takže je potrebné pozorne sledovať žreci čas a teplotu, aby sa predišlo prezretiu. V tomto prípade je užitočné nastreknúť kvapalný CS2 krátko pred vytláčaním, aby sa zvýšila jej gama hodnota. Táto procedúra má výhodu v tom, že CS2 zavedený týmto spôsobom reaguje s celulózou s vysokým stupňom účinnosti a pri nízkej tvorbe vedľajších produktov, takže celková spotreba CS2 je menšia ako pri bežných spôsoboch. Kvapalný CS2 je prednostne zamiešaný do viskózy pomocou bubnového miešadla alebo podobného miešadla. Množstvo nastreknutého CS2 je v rozsahu od 0,1 do 2,0 % na CiV.
Viskóza pripravená podľa vynálezu sa môže prepravovať a môže sa vystaviť bežným výrobným operáciám, akými sú filtrácia a odvzdušňovanie bežným spôsobom a zvlákňovanie a liatie bežnými prostriedkami. Zistilo sa, že sa požaduje zníženie kyslosti regeneračného kúpeľa na kompenzáciu zníženej zásaditosti viskózy vyrobenej spôsobom podlá vynálezu v porovnaní s bežnými viskózami, ale vo všeobecnosti sa s prekvapením zistilo, že je potrebná malá zmena na štandardné zvlákňovacie podmienky na vytvorenie uspokojivých výrobkov. Typické štandardné kúpele na výrobu štandardného vlákna obsahujú od 7 do 12 % hmotn. kyseliny sírovej, od 0,5 do 3 % hmotn. síranu zinočnatého a od 12 do 30, často od 20 do 30 % hmotn. síranu sodného; typické liacie kúpele na výrobu filmov sú podobné, ale s vynechaním síranu zinočnatého. Extrudované podlhovasté členy sa perú, a upravujú, sušia a skladujú bežným spôsobom.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Testovacia metóda 1 - meranie viskozity med’natoamónneho roztoku a polymerizačného stupňa
Tento test je založený na TAPPI Štandard T206 os-63. Celulóza sa stanoví v roztoku hydroxidu med’natoamónneho s obsahom 15 ± 0,1 g/1 medi a 200 ± 5 g/1 amónia a s obsahom kyseliny dusíte j < 0,5 g/1, (Shirley Institude štandard) za vzniku roztoku s presne známou koncentráciou celulózy (okolo 1 %). Meria sa čas toku roztoku cez Shirleyov viskozimeter pri teplote 20 ’C, z ktorého sa viskozita vypočíta bežným spôsobom. Priemerný viskozitný polymerizačný stupeň sa stanoví s použitím empirickej rovnice
P.S. = 412 . 4285 ln[100(t - k/t)/n.C] - 348, kde t je čas toku v sekundách, k je gravitačná konštanta, C je konštanta rúrky a n je hustota vody v g/1 pri teplote merania (0,9982 pri 20 ’C).
Vynález je ilustrovaný nasledujúcimi príkladmi, v ktorých diely a percentá sú hmotnostné, pokiaľ nie je uvedené inak.
Príklad 1
Drevná buničina rozpúšťacieho stupňa sa ožiarila vysokoenergetickým lúčom elektrónov za získania polymerizačného stupňa 370. 300 g vzorky ožiarenej drevnej buničiny sa suspenzne namáčalo a suspenzia sa centrifúgovala za vzniku alkalicelulózy (32 až 33 % celulózy, 14,5 až 15,5 % NaOH). Koncentrácia NaOH v námačacom roztoku bola 200 g/1 a teplota bola 40 °C. Roztok použitý na rozpúšťanie sa zriedil hydroxidom sodným okrem vzorky 4, kde sa použila voda.
Kontrolná vzorka neožiarenej drevnej buničiny sa namáčala v roztoku s obsahom 240 g/1 NaOH pri 40 ’C a nechala sa zrieť na polymerizačný stupeň 370. Vzorka sa xantogénovala a rozpustila v zriedenom hydroxide sodnom za vzniku viskózy. Ďalšie experimentálne detaily a priemerné hodnoty sú dané v tabuľke 1:
Tabuľka 1
Číslo pokusu Herni g/i cs2 CiA na % CiV % SiV % A.P. P.G. sek. °Hott Kw C.C.
kontrola 0 32 9,02 5,01 0,55 62 6,6 216 3720
1 17,7 24 9,28 3,96 0,42 61 4,5 450 5760
2 30 24 9,49 3,62 0,38 64 3,8 287 6090
3 0 18 9,02 3,72 0,41 54 3,3 360 6840
4 4,4 18 9,16 3,45 0,37 64 3,4 360 6165
Herni g/1 predstavuje koncentráciu hemicelulózy v namáčacom kúpeli. A.P. je alkalipomer (SiV % delené CiV %). P.G. predstavuje viskozitu viskózy meranú metódou padajúcej gulôčky pri 30 ’C. °Hott predstavuje zrelosť čerstvo pripravenej viskózy Hottenrothovou metódou s použitím 15 % chloridu amónneho. Kw predstavuje filtrovateľnosť, nižšie hodnoty predstavujú viskózy s lepšou kvalitou. C.C. predstavuje nerozpustené častice s veľkosťou menšou ako 8 mikrometrov na ml viskózy merané s použitím Coulterovho počítača (ochranná známka Coulter Electronics Limited) na vzorke zloženej z jednej časti viskózy a štyroch častí vysokofiltrovaného 6 % roztoku NaOH.
Vzorky 1 až 4 preukázali trochu horšiu filtrovatelnosť ako kontrola, predsa sa však všetky vzorky môžu považovať, ako velmi dobre filtrovatelné.
Vzorka 1 a kontrola boli zvlákňované cez štandardné zvlákňovacie dýzy, ktoré sa používajú vo výrobe vlákien, pri 50 m/min do štandardného zvlákňovacieho kúpela, dĺžené, narezané do formy strižových vlákien s výsledným titrom 1,3 dtex, prané a sušené. Stabilita zvlákňovania bola dobrá. Obe vzorky mali podobné vlastnosti (zahŕňajúc pevnosť v ťahu a rozťažnosť) ako vlákna produkované vo výrobnom meradle.
Príklad 2
Drevná buničina rozpúšťacieho stupňa (SAICCOR, ochranná známka SAPPI-SAICCOR (Pty.) Ltd.) (130 ton) sa ožiarila vysokoenergetickým lúčom elektrónov (povrchová dávka 15,5 kGy) za získania polymerizačného stupňa 370 (buničina A). Druhá vzorka (20 ton) sa ožiarila (povrchová dávka 19 kGy) za získania polymerizačného stupňa 350 (buničina B). Ožiarená buničina sa suspenzne namáčala a suspenzia sa lisovala na rotačnom lise za vzniku alkalicelulózy (menovite 32 až 35 % celulózy, 14 až 16 % NaOH). Neožiarená kontrolná vzorka a buničina A sa namáčali v roztoku s obsahom 16 % NaOH a 20 g/1 hemicelulózy pri 40 C; buničina B sa namáčala v roztoku s obsahom 16 % NaOH a 30 g/1 hemicelulózy pri 50 °C. Alkalicelulóza sa diskontinuálne xantogénovala, po bežnom zretí v prípade kontrolnej vzorky, ale bez zretia v prípade buničín A a B, a rozpustila sa v zriedenom hydroxide sodnom za vzniku viskózy. Ožiarené buničiny vyžadovali dlhší čas xantogenácie, napriek zníženým hladinám CS2· Ďalšie experimentálne detaily a priemerné hodnoty sú dané v tabulke 2:
Tabulka 2
Buničina Číslo CS2 na CiV SiV A.P. P.G. S.č. Kw C.C.
vsádzky CiA % % % sek.
kontrola - 31,0- 8,8 5,2 0,59 40- 45 - - 8000
32,0 12000
kontrola 11 29,7 9,05 5,58 0,61 40 5,8 810 14600
kontrola 20 25,9 8,96 5,29 0,59 44 5,1 1310 17800
A 18 23,5 8,86 4,06 0,46 51 5,8 830 8800
A 9 21,7 8,83 4,18 0,47 51 5,4 820 9600
B 40 21,9 9,33 4,51 0,48 45 5,7 830 12200
A.P. stanovuje alkalipomer (SiV % delené CiV). P.G. predstavuje viskozitu viskózy merané metódou padajúcej gulôčky pri 30 ’C. S.Č. predstavuje soľné číslo (zrelosť meraná metódou chloridu sodného) čerstvo pripravenej viskózy. Kw predstavuje filtrovateľnosť, nižšie hodnoty predstavujú viskózy s lepšou kvalitou. C.C. predstavuje nerozpustené častice s veľkosťou menšou ako 8 mikrometrov na ml viskózy merané s použitím Coulterovho počítača (ochranná známka Coulter Electronics Limited) na vzorke zloženej z jednej časti viskózy a štyroch častí vysokofiltrovaného 6 % roztoku NaOH.
Vzorkám viskózy vyrobeným z ožiarenej a neožiarenej buničiny sa stanovil vek na konverziu CS2 na vedľajšie produkty
H2S na 0, 3 : 6 a 12 hodín. Získané výsledky sú ukázané v tabuľke
Tabuľka 3
Buničina CS2na Konverzia CS2 na H2S %
CiA % 0 hodín 6 hodín 12 hodín
kontrola 31 11,9 16,7 -
ožiarená 22 7,8 12,1 15,2
Tak pri žiadnom danom čase neboli : nižšie iba absolútne
množstvá H2S získané z viskózy podľa vynálezu, ale tiež nižšie časti CS2 sa premenili na H2S generované látky. Toto ukázalo výhody ako z ekonomického hľadiska tak aj z hľadiska životného prostredia.
Viskóza zrela 10 až 12 hodín, filtrovala sa, odvzdušňovala a zvlákňovala na 1,3 dtex vlákna bežným spôsobom. Zanášanie priemyselných filtrov s viskózami z buničiny A a buničiny B je porovnateľné s kontrolnou viskózou vyrobenou s použitím 31 až 32 % CS2 na CiA.
Viskózy sa zvlákňovali cez štandardné dýzy pri 50 až 70 m/min do kúpeľov s obsahom 8,0 až 9,5 % H2SO4, 0,6 až 0,9 % ZnSO4 a 23,5 až 28,0 % Na2SO4, dĺžili sa, rezali na strižové vlákna, prali a sušili. Nominálny polymerizačný stupeň vlákien kontrolnej vzorky a z buničiny A bol 310, pre vzorky z buničiny B bol 280.
Stabilita zvlákňovania a kvalita boli tiež dobré. Soľné číslo pri zvlákňovaní bolo nízke a menilo sa pri experimentoch s buničinou A a buničinou B, následkom spracovania pri nízkych výrobných rýchlostiach pri pokusných podmienkach (žreci čas bol 10 až 12 hodín v porovnaní so 6 hodinami pri bežných operáciách) . Vlákno získané spôsobom podľa vynálezu ukázalo uspokojivé pevnostné vlastnosti, súdržnosť a afinitu k farbivám. Čistota vytvorených vlákien (meraná prostredníctvom náchylnosti peniť, pH, vodnej a organickej extrakcie), nasiakavosť vody a čas zmáčania boli ekvivalentné ako u vlákien získaných bežným spôsobom.
Príklad 3
Jednovsádzkové experimenty sa uskutočnili mimo priebehu pokusov opísaných v príklade 2 za podmienok a s výsledkami uvedenými v tabuľke 4. Xantogénan sa rozpustil vo vode, aby sa získal minimálny možný pomer hydroxid sodný/celulóza.
Tabuľka 4
Buničina CS2 na CiA % CiV % SiV % A.P. P.G. sek. S.Č. Kw C.C.
A 23,4 8,96 3,33 0,37 52 6,3 - 9300
B 19,3 9,28 4,16 0,45 52 4,0 1020 11400
B 18,5 9,24 4,06 0,44 52 4,0 970 6000
B 21,7 9,77 4,27 0,44 69 5,2 490 5800
P flgQ -

Claims (10)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Spôsob výroby viskózy zahŕňajúci kroky:
    a) ožiarenie drevnej buničiny rozpúšťacieho stupňa vysoko energetickým lúčom v dávke 1 až 30 kGy, prednostne 7 až 23 kGy;
    b) namáčanie ožiarenej drevnej buničiny vo vodnom roztoku hydroxidu sodného;
    c) lisovanie namočenej ožiarenej drevnej buničiny za tvorby alkalicelulózy;
    d) xantogenáciu alkalicelulózy za tvorby xantogénanu celulózy; a
    e) rozpustenie xantogénanu celulózy vo vodnom roztoku za tvorby viskózy, vyznačujúci sa tým, že pomer hydroxid sodný/celulóza vo viskóze je v rozsahu od 0,35 do 0,50, prednostne od 0,37 do 0,45.
  2. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vodný hydroxid sodný zavedený v kroku b) má obsah celulózy v rozsahu od 0,1 do 5, prednostne od 0,5 do 3 % hmotn.
  3. 3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že množstvo sírouhlíka privádzaného do xantogenačného kroku d) je v rozsahu od 15 do 25 % hmotn. vztiahnuté na hmotnosť celulózy v alkalicelulóze.
  4. 4. Spôsob podía niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že vodný roztok použitý v kroku e) je voda.
  5. 5. Spôsob podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že viskóza má obsah celulózy v rozsahu od 7 do 11, prednostne od 8 do 10 % hmotn.
  6. 6. Spôsob výroby podlhovastého celulózového člena zahŕňajúci kroky:
    a) ožiarenie drevnej buničiny rozpúšťacieho stupňa vysoko energetickým lúčom v dávke 1 až 30 kGy, prednostne 7 až 23 kGy;
    b) namáčanie ožiarenej drevnej buničiny vo vodnom roztoku hydroxidu sodného;
    c) lisovanie namočenej drevnej ožiarenej buničiny za tvorby alkalicelulózy;
    d) xantogenáciu alkalicelulózy za tvorby xantogénanu celulózy;
    e) rozpustenie xantogénanu celulózy vo vodnom roztoku za tvorby viskózy;
    f) vytláčanie viskózy cez otvor do kyselinového kúpeľa, kde sa viskóza koaguluje a regeneruje, pričom sa tvorí podlhovastý celulózový člen; a
    g) pranie a sušenie podlhovastého celulózového člena, vyznačujúci sa tým, že pomer hydroxid sodný/celulóza vo viskóze je v rozsahu od 0,35 do 0,50, prednostne od 0,37 do 0,45.
  7. 7. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že množstvo sírouhlíka privádzaného do xantogenačného stupňa d) je v rozsahu od 15 do 25 % hmotn. vztiahnuté na hmotnosť celulózy v alkalicelulóze.
  8. 8. Spôsob podlá nároku 6 alebo 7, vyznačujúci sa tým, že vodný roztok použitý v kroku e) je voda.
  9. 9. Spôsob podlá niektorého nároku 6 až 8, vyznačujúci sa tým, že sírouhlík je nastreknutý do viskózy pred vytláčacím krokom f).
  10. 10. Spôsob podlá niektorého nároku 6 až 9, vyznačujúci sa tým, že podlhovastým viskózovým členom je štandardné viskózové hodvábne vlákno.
SK1186-98A 1996-03-11 1997-03-10 Spôsob výroby viskózy a výrobkov z nej pripravených SK284654B6 (sk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9605073.7A GB9605073D0 (en) 1996-03-11 1996-03-11 Manufacture of vicose and articles therefrom
PCT/GB1997/000646 WO1997033918A1 (en) 1996-03-11 1997-03-10 Manufacture of viscose and of articles therefrom

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK118698A3 true SK118698A3 (en) 1999-03-12
SK284654B6 SK284654B6 (sk) 2005-08-04

Family

ID=10790172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1186-98A SK284654B6 (sk) 1996-03-11 1997-03-10 Spôsob výroby viskózy a výrobkov z nej pripravených

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP0886653B1 (sk)
JP (1) JP4027978B2 (sk)
AT (1) ATE224404T1 (sk)
AU (1) AU2102797A (sk)
BR (1) BR9707967A (sk)
CZ (1) CZ286198A3 (sk)
DE (1) DE69715603T2 (sk)
ES (1) ES2184062T3 (sk)
GB (1) GB9605073D0 (sk)
ID (1) ID16358A (sk)
SK (1) SK284654B6 (sk)
TW (1) TW409141B (sk)
WO (1) WO1997033918A1 (sk)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9620585D0 (en) * 1996-10-03 1996-11-20 Courtaulds Fibres Holdings Ltd Improvements in the manufacture of extruded articles
GB9720213D0 (en) * 1997-09-23 1997-11-26 Kelheim Faserwerk Gmbh Manufacture of viscose and articles therefrom
MX351364B (es) 2011-02-21 2017-10-11 Shinetsu Chemical Co Metodos para producir celulosa alcalina y eter de celulosa.
JP5737994B2 (ja) 2011-02-21 2015-06-17 信越化学工業株式会社 微粉セルロースの回収を含むセルロースエーテルの製造方法
JP5571599B2 (ja) 2011-02-21 2014-08-13 信越化学工業株式会社 セルロースエーテルの製造方法
JP5671367B2 (ja) 2011-02-21 2015-02-18 信越化学工業株式会社 セルロースエーテルの製造方法
JP5737993B2 (ja) 2011-02-21 2015-06-17 信越化学工業株式会社 アルカリセルロースの製造装置及びセルロースエーテルの製造方法
GB2493488A (en) * 2011-05-20 2013-02-13 Innovia Films Ltd Process for dissolving and casting non-dissolving cellulose
CN103562277A (zh) * 2011-05-20 2014-02-05 伊诺维亚薄膜有限公司 用于加工纤维素膜或成形制品的方法
GB2493490A (en) * 2011-05-20 2013-02-13 Innovia Films Ltd Process for dissolving and casting non-dissolving cellulose
CN112442746A (zh) * 2019-09-02 2021-03-05 连津格股份公司 制造莫代尔纤维的方法
KR102404079B1 (ko) * 2019-10-18 2022-05-31 원은자 닥섬유 생리대 및 그 제조방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1924804A1 (de) * 1968-05-24 1969-12-11 Keskuslaboratorio Verfahren zur Herstellung von Viskose
US3728330A (en) * 1971-06-02 1973-04-17 B Nizovsky Process for manufacturing cellulose xanthate and viscose prepared from said cellulose xanthate
DD140747A1 (de) * 1978-10-27 1980-03-26 Klaus Fischer Verfahren zur herstellung von viskosen
SU1669916A1 (ru) * 1988-07-12 1991-08-15 Предприятие П/Я В-8780 Способ получени вискозы

Also Published As

Publication number Publication date
DE69715603T2 (de) 2003-06-05
AU2102797A (en) 1997-10-01
BR9707967A (pt) 2000-01-04
JP4027978B2 (ja) 2007-12-26
WO1997033918A1 (en) 1997-09-18
ID16358A (id) 1997-09-25
JP2000506215A (ja) 2000-05-23
TW409141B (en) 2000-10-21
DE69715603D1 (de) 2002-10-24
EP0886653B1 (en) 2002-09-18
ATE224404T1 (de) 2002-10-15
EP0886653A1 (en) 1998-12-30
SK284654B6 (sk) 2005-08-04
ES2184062T3 (es) 2003-04-01
CZ286198A3 (cs) 1999-01-13
GB9605073D0 (en) 1996-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60122169T2 (de) Alkalischer zellstoff mit einem niedrigen durchschnittspolymerisationsgrad und verfahren zu seiner herstellung
AT401392B (de) Verfahren zur herstellung eines cellulosischen formkörpers
DE60302539T2 (de) Verwendung von Holz mit niedrigem spezifischem Gewicht zur Herstellung von Lyozellprodukte
US20060057378A1 (en) Solution containing cellulose dissolved in N-methylmorpholine-N-oxide and high tenacity lyocell multifilament using the same
EP0178292B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Cellulosecarbamaten
SK118698A3 (en) Manufacture of viscose and of articles therefrom
DE60302540T2 (de) Verwendung von Holz mit niedrigem spezifischem Gewicht zur Herstellung von Lyozellprodukten
DE1108849B (de) Verfahren zur Herstellung von Gebilden aus regenerierter Cellulose
DE60303900T2 (de) Verwendung von Holz mit niedrigem spezifischem Gewicht zur Herstellung von Lyozellprodukte
US6538130B1 (en) Manufacture of viscose and of articles therefrom
DE60318810T2 (de) Verwendung von Holz mit niedrigem spezifischem Gewicht für Lyozellprodukte
DE102006035830A1 (de) Lösungssystem auf der Basis geschmolzener ionischer Flüssigkeiten, dessen Herstellung sowie Verwendung zur Herstellung regenerierter Kohlenhydrate
AT402739B (de) Verfahren zur herstellung eines cellulosischen formkörpers
JP4187797B2 (ja) ビスコースの製造法
DE1949335C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Cellulosexanthogenat oder Celluloseacetat
US4342600A (en) Process for the manufacture of viscoses
US4129451A (en) Spinnable cellulose solution and process for making same
EP0079766B1 (en) Viscose preparation using low concentration caustic
EP1224343B1 (de) Verfahren zur herstellung von cellulose-formkörpern
US3381075A (en) Process for preparation of viscose regenerated cellulose fibers
US3531560A (en) Spinning of viscose
US3153687A (en) Production of viscose rayon
US3423499A (en) Process for spinning modified xanthated polymers
US3002803A (en) Method of spinning low elongation viscose rayon
US2875079A (en) Spinning solution