SK165896A3

SK165896A3 - Lyocell fibre and a process for its manufacture

Info

Publication number: SK165896A3
Application number: SK1658-96A
Authority: SK
Inventors: James M Gannon; Ian Graveson; Pamela A Johnson; Calvin R Woodings
Original assignee: Courtaulds Fibres Holdings Ltd
Priority date: 1994-06-22
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1997-11-05
Also published as: US6042769A; ATE187782T1; AU702214B2; NO965481D0; HU9603528D0; CN1098939C; EP0766755A1; NO965481L; ZA955194B; HU218756B; FI965050A; HUT77939A; JPH10504858A; TR28779A; ES2141360T3; EP0766755B1; MX9606129A; CN1151195A; CZ371996A3; WO1995035399A1

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka lyocelového vlákna so zvýšeným sklonom k fibrilácii, vhodného napríklad na výrobu papiera, na výrobu spájaných textílií alebo na výrobu filtrov.

Doterajší stav techniky

Je známe, že sa celulózové vlákna môžu vyrábať vytláčaním roztoku celulózy vo vhodnom rozpúšťadle do koagulačného kúpela. Tento spôsob výroby sa označuje ako zvlákňovanie z rozpúšťadla a vyrobené celulózové vlákna sa označujú ako celulózové vlákna zvlákňované z rozpúšťadla alebo ako vlákna lyocel. Lyocelové vlákna je potrebné odlišovať od celulózových vlákien, vyrobených inými spôsobmi, pri ktorých sa vytvárajú rozpustné chemické deriváty celulózy a následne sa rozkladajú na regenerovanie celulózy napríklad pri viskózovom procese. Príklad zvlákňovania z rozpúšťadla je opísaný v americkom patentovom spise číslo 4 246221. Celulóza sa rozpúšťa v rozpúšťadle, napríklad vo vodnom terciárnom amín-N-oxide, ako je N-metylmorfolín-N-oxid. Získaný roztok sa potom vytláča vhodnou dýzou do vodného kúpela vzduchovou štrbinou za vytvorenia súboru filamentov, ktoré sa perú vo vode na odstránenie rozpúšťadla a následne sa sušia.

Vlákna môžu mať sklon k fibrilácii, zvlášť pri mechanickom namáhaní v mokrom stave. K fibrilácii dochádzeí v prípade, keď sa štruktúry vlákna lámu v pozdĺžnom smere, takže sa jemné fibrily čiastočne uvolňujú z vlákna, ktoré dostáva chlpatý vzhlad; rovnaký jav sa pozoruje u látok, ktoré obsahujú také vlákna, napríklad u tkaných a pletených látok. Taká fibrilácia je pravdepodobne spôsobovaná mechanickým oderom vlákien pri spracovaní v mokrom a v napučanom stave. Vyššie teploty spracovania a dlhšie zdržania pri spracovaní vo všeobecnosti zvyšujú stupeň fibrilácie. Lyocelové vlákna sa javia ako mimoriadne citlivé k takému oderu a preto sú ovela náchylnejšie k fibrilácii ako iné typy celulózových vlákien. Na zníženie sklonu lyocelových vlákien k fibrilácii sa už venovalo veľké úsilie.

Pre určité konečné použitia sa javí fibrilácia vlákien ako výhodná. Napríklad filtračné materiály, ktoré obsahujú fibrilované vlákna, majú vo všeobecnosti vyššiu filtračnú účinnosť. Fibrilácia nastáva v papierenských procesoch pri mletí vlákien, čím sa, ako je známe, zvyšuje pevnosť a transparentnosť papiera. Fibrilácia sa tiež môže využívať pri výrobe spájaných látok, napríklad pri výrobe ukladaním vlákien za mokra, na dosiahnutie zlepšenej súdržnosti, krycej schopnosti a pevnosti. Aj keď je sklon lyocelových vlákien k fibrilácii väčší ako u iných celulózových vlákien, nie je tak veľký, ako by pre niektoré konečné použitia bolo žiadúce. Vynález sa preto týka snahy zvýšiť sklon lyocelových vlákien k fibrilácii.

Podstata vynálezu

Spôsob výroby lyocelového vlákna so zvýšeným sklonom k fibrilácii, pri ktorom sa

1) rozpúšťa celulóza v rozpúšťadle za vytvorenia roztoku,

2) roztok sa vytláča dýzou za vytvorenia filamentov a

3) filamenty sa premývajú na odstránenie rozpúšťadla za vytvorenia lyocelového vlákna, spočíva podľa vynálezu v tom, že sa lyocelové vlákno podrobuje podmienkam, ktoré znižujú jeho polymérizačný stupeň aspoň o 200 jednotiek.

Rozpúšťadlom je výhodne terciárny amín-N-oxid, predovšetkým N-metylmorfolín-N-oxid (NMMO), ktorý obsahuje vo všeobecnosti prídavné malý podiel vody. Ak sa použije s vodou nemiešateľné rozpúšťadlo, ako NMMO, premývajú sa filamenty vo všeobecnosti v stupni 3) vodným roztokom na odstránenie rozpúšťadla z filamentov.

Lyocelové vlákno na konci stupňa 3) ešte neprekonalo žiadne sušenie a vo všeobecnosti potrebuje, aby sa sušilo. Pri postupe podlá vynálezu sa uskutočňuje degradácia alebo odbúravanie v stupni 4) ešte nikdy nesušeného vlákna, ktoré sa potom následne usuší. Podlá iného uskutočnenia vynálezu sa vlákno medzi stupňom 3) a stupňom 4) suší. Použitie stupňa odbúravania 4) podlá vynálezu na úpravu už sušeného vlákna môže byt vhodné, ak sa pracuje pretržite alebo ak je potrebný dlhší čas spracovania. Vopred usušené vlákno sa môže spracovával vo forme vlákna, priadze alebo látky, vrátane tkaniny, úpletu a spájanej textílie.

Lyocelové vlákno sa vyrába v podobe kábla, ktorý sa obvykle prevádza na striž s krátkou dĺžkou na ďalšie spracovanie v stave pred svojím usušením alebo v usušenom stave. Lyocelový kábel sa môže prevádzal na striž buď pred stupňom odbúrania 4) alebo po ňom a buď pred sušením alebo po sušení..

Lyocelové vlákno, vyrábané spôsobom podlá vynálezu, môže byt nepigmentované (brilantné alebo surové) alebo môže byt pigmentované, napríklad vnesením matného pigmentu ako oxidu titaničitého.

Stupeň polymerizácie celulózy sa obvykle stanovuje viskozimetrickým meraním zriedeného roztoku celulózy v rozpúštadle, ktorým je vodný roztok komplexu kovu a amínu, napríklad v roztoku kupramóniumhydroxidu. Vhodný spôsob, založený na norme TAPPI T206, je nižšie opísaný ako skúšobný spôsob 1. Polymerizačný stupeň celulózy je mierou počtu anhydroglukózových jednotiek na molekulu. Týmto spôsobom zmeraný stupeň polymerizácie je viskozitný stredný stupeň polymerizácie.

Zníženie polymérizačného stupňa celulózy v stupni odbúravania 4) sa môže uskutočňoval najrôznejším spôsobom. Podlá jedného uskutočnenia spôsobu podlá vynálezu sa polymerizačný stupeň znižuje bielením, výhodne s použitím bieliaceho kúpela.

Bieliaci kúpe! sa môže nanášať na vlákno jeho vedením kúpeľom, napúšťaním alebo nastriekaním, napríklad zvlášť nastriekaním kúpeľa na kábel vlákna opúšťajúci štrbinu medzi valcami.

Bielenie ešte nesušeného vlákna sa môže uskutočňovať použitím vodného roztoku, ktorý obsahuje chlórnan, napríklad chlórnan sodný, napríklad roztoku s obsahom 0,1 až 10, výhodne 0,25 až 4a predovšetkým 0,5 až 2 % hmotn. chlórnanu sodného (vyjadrené ako dostupný chlór). Bieliaci kúpeľ môže prípadne obsahovať alkáliu, napríklad hydroxid sodný, napríklad až približne 0,5 alebo až približne 1 % hmotn. hydroxidu sodného. Alebo sa hodnota pH bieliaceho kúpeľa môže riadiť tak, aby bola 5,5 až 8, výhodne približne 6 až 7. V tomto rozsahu hodnôt pH prebieha odbúravanie pomerne rýchlo. Chlórnanový bieliaci kúpeľ môže byt prípadne nanášaný na upravované vlákno pri vyššej teplote, napríklad pri teplote približne 50 ’C. Menej koncentrovaný bieliaci kúpe! sa môže používať pri nepretržitom spracovaní predbežne usušeného lyocelového vlákna. Napríklad môže bieliaci kúpe! obsahovať 0,1 až 1 % hmotn. dostupného chlóru a bielenie sa uskutočňuje pri mierne zvýšenej teplote, napríklad pri teplote 30 až 60 ’C počas jednej až troch hodín.

Alebo sa bielenie môže uskutočňovať použitím vodného roztoku, ktorý obsahuje peroxid, zvlášť peroxid vodíka, napríklad roztoku, ktorý obsahuje 0,5 až 20, zvlášť 1 až 6 a predovšetkým 1 až 4 % hmotn. peroxidu vodíka. Kúpeľ peroxidu vodíka výhodne prídavné obsahuje alkáliu, napríklad hydroxid sodný napríklad v hmotnostnom množstve približne 0,05 až približne 1,0 %. Hodnota pH alkalického bieliaceho kúpeľa s obsahom peroxidu vodíka je výhodne 9 až 13 a predovšetkým 10 až 12. Výhodne sa nepoužíva žiadny stabilizátor peroxidu. Môžu sa však tiež použiť kyslé peroxidové kúpele (s hodnotou pH 1 alebo nižšou). Peroxidový bieliaci kúpeľ sa výhodne nanáša na vlákno pri teplote miestnosti alebo pri nižšej teplote na minimalizáciu nežiadúceho rozkladu peroxidu. Peroxidový bieliaci kúpeľ je podľa zistenia vo všeobecnosti menej účinný pri znižovaní polymérizačného stupňa ako chlórnanový kúpeľ a preto je chlórnanový kúpeľ výhodnejší, ak sa má dosiahnuť značné zníženie polymérizačného stupňa. Účinnost peroxidového spracovania sa môže zvýšiť, predbežným spracovaním lyocelového vlákna roztokom iónu prechodového kovu, ktorý katalyzuje odbúravanie peroxidových iónov, napríklad katiónov medi alebo železa. Pripomína sa, že také predbežné spracovanie sa výhodne používa spolu s technikami nanáša-, nia peroxidového kúpeľa, ktoré nezahŕňajú cirkuláciu kúpeľa.

Účinnost bieliaceho spracovania napríklad chlórnanovým alebo peroxidovým bielením sa môže tiež podporovať pôsobením ultrafialového žiarenia.

Po zmáčaní vlákna bieliacim kúpeľom je výhodné zahrievanie na navodenie a na urýchlenie reakcie odbúravania, počas ktorej sa polymerizačný stupeň celulózy znižuje. Napríklad sa kábel lyocelového vlákna, zmáčaný bieliacim kúpelom, môže viesť parným tunelom alebo vyhrievaným J-boxom. Môže sa používať mokrá alebo prehriata para. Teplota v parnom tuneli môže byt približne 80 až 130 °C a čas zdržania môže byť v parnom tuneli 10 až 200, výhodne 20 až 60 sekúnd, pričom sa teplotei a čas zdržania môžu voliť so zreteľom na požadovaný stupeň odbúravania polymerizačného stupňa celulózy. Ak sú potrebné dlhšie časy parenia, napríklad 5 až 30 minút, je možné použiť iné typy zariadení, ako sú J-box alebo kúpeľový parák. Alebo sa vlákno, zmáčané chlórnanovým bieliacim kúpelom, môže spracovávať vodnou kyselinou alebo kyslým alebo výhodne neutrálnym pufrovým roztokom, aby sa dosiahlo odbúravanie polymérizačného stupňa.

Alebo sa vopred vysušené lyocelové vlákno môže podrobovať degradačnému odbúravaniu v stupni 4) podľa vynálezu s použitím bežného bieliaceho zariadenia na bavlnu, napríklad vyváracieho kotla. Ďalšou možnosťou je ešte nesušené alebo predbežne usušené lyocelové vlákna podrobovať vo forme kábla alebo striže degradácii v stupni 4) podľa tohto vynálezu s použitím bežných zariadení na kontinuálne spracovanie za mokra vlákien zvlákňovaných za mokra. Napríklad sa môžu lyocelové vlákna pokladať na nekonečný tkaný, sieťový pás a potom sa viesť pod radom spŕch alebo iných zariadení na rozptylovanie kvapaliny, striedaných odmačkávacími valcami s použitím typu zariadení bežne známych na pranie čerstvo zvlákneného viskózového hodvábu. Dlhší čas spracovania sa lahšie dosahuje s použitím alternatívnych typov zariadení ako vedením zmáčaného kábla pariacim tunelom.

Môžu sa však použiť tiež iné spôsoby bielenia známe zo stavu techniky na bielenie celulózy, napríklad chlóritanové bielenie. Na zabezpečenie značného zníženia polymérizačného stupňa sa majú volit agresívnejšie podmienky.

Podlá iného uskutočnenia spôsobu podlá vynálezu sa polymerizačný stupeň celulózy znižuje spracovaním lyocelového vlákna vodnou kyselinou. Kyselinou je výhodne kyselina minerálna, zvlášť kyselina chlorovodíková, sírová alebo predovšetkým kyselina dusičná. Napríklad sa vlákno môže zmáčat roztokom, ktorý obsahuje približne 0,2 až približne 4,5 % hmotn. koncentrovanej kyseliny dusičnej vo vode. Po zmáčaní kyselinou sa vlákno výhodne zahrieva na dosiahnutie žiadaného zníženia polymérizačného stupňa, napríklad vedením parným tunelom vyššie uvedeným v prípade bielenia vo vodnom kúpeli.

Po spracovaní bieliacim alebo kyslým kúpeľom na zníženie polymérizačného stupňa celulózy sa lyocelové vlákno spravidla prepiera na odstránenie stôp chemikálií, použitých na navodenie odbúrania a akýchkoľvek vedľajších produktov a vo všeobecnosti sa suší známymi spôsobmi.

Môžu sa tiež použit iné spôsoby, pri ktorých dochádza k znižovaniu polymérizačného stupňa, známe zo stavu techniky, napríklad vystavenie pôsobeniu celUlolytických enzýmov, ožiarenie zväzkom elektrónov, pôsobeniu ozónu, ultrazvuku alebo spracovanie peroxyzlúčeninami, ako sú napríklad peroxyoctová kyselina alebo peroxysulfátové a peroxyborátové soli. Môže sa tiež používať kombinácia aspoň dvoch takých spôsobov. Ultrazvukové spracovanie môže prídavné slúžiť na navodenie fibrilácie vlákna.

Stupeň 4) na zníženie polymérizačného stupňa vo všeobecnosti znižuje charakteristiky húževnatosti lyocelových vlákien.

To môže byť normálne považované za vysoko nežiadúce. Avšak sa zistilo, že vlákna, vyrobené spôsobom podlá vynálezu, majú vo všeobecnosti uspokojivé charakteristiky húževnatosti na konečné účely, kde je žiadúca vysoká fibrilácia vlákien napríklad na výrobu papiera a spájaných textílií.

Polymerizačný stupeň celulózy, používaný pri výrobe známych lyocelových vlákien je obvykle 400 až 1000, často 400 až 700. Polymerizačný stupeň celulózy v lyocelových vláknach, vyrobených spôsobom podľa vynálezu, môže byt nižší ako približne 250, výhodnejšie nižší ako približne 200, ako približne 150 alebo ako 100. Polymerizačný stupeň celulózy v lyocelových vláknach, vyrobených spôsobom podľa vynálezu je výhodne aspoň mínus 75, pretože pri nižších hodnotách, ako je táto hodnota, má vlákno sklon k dezintegrácii. (Pripomína sa, že akokoľvek je negatívny polymerizačný stupeň fyzikálne nemožný, uvedené hodnoty polymérizačného stupňa sa získajú aplikáciou štandardnej konverzie na meranie viskozity roztoku vyššie uvedeným spôsobom a v žiadnom prípade nie priamym meraním.) Hodnota polymerizačného stupňa celulózy v lyocelovom vlákne, vyrobenom spôsobom podľa vynálezu, je výhodne 0 až 350, ďalej výhodne 150 až 250, zvlášť v prípade, keď polymerizačný stupeň lyocelového vlákna pred spracovaním v stupni odbúrania 4) je 500 až 600. Polymerizačný stupeň celulózy sa môže v stupni odbúrania znižovať aspoň o 300 jednotiek. Polymerizačný stupeň celulózy sa môže v stupni odbúrania znižovať o približne 200 až 500 jednotiek, často o približne 300 až približne 400 jednotiek. S prekvapením sa zistilo, že sklon k fibrilácii lyocelového vlákna, vyrobeného spôsobom podľa vynálezu, je výrazne vyšší ako lyocelového vlákna rovnakého polymérizačného stupňa, vyrobeného s použitím celulózy s nízkym polymérizačným stupňom ako východiskovej látky a vypustením stupňa odbúrania polymérizačného stupňa napríklad v prípade, keď má vlákno polymerizačný stupeň približne 400.

Titer vlákna, podrobovaného stupňu odbúravania 4) podľa vynálezu môže byť vo všeobecnosti 0,5 až 30 dtex. Zistilo sa, že spôsob podľa vynálezu je najúčinnejší pri zvyšovaní sklonu k fibrilácii vlákien s pomerne nízkym titrom, napríklad 1 až dtex alebo 1 až 3 dtex pravdepodobne v dôsledku ich väčšieho povrchu so zretelom na objem.

Zistilo sa, že sklon k fibrilácii lyocelového vlákna je v priamom vztahu ku koncentrácii celulózy v roztoku, z ktorého sa celulóza zvlákňuje. Zvyšovanie koncentrácie celulózy vo všeobecnosti vyžaduje zníženie polymerizačného stupňa celulózy na udržanie viskozity roztoku pod praktickým maximom pracovnej viskozity. Zvýšenie sklonu k fibrilácii, dosiahnutelné spôsobom podlá vynálezu, je vo všeobecnosti väčšie ako zvýšenie dosiahnutelné zvýšením koncentrácie celulózy v roztoku.

Lyocelové vlákna, vyrobené spôsobom podlá vynálezu, sú vhodné napríklad na výrobu papiera alebo spájaných textílií, buď samotné alebo v zmesi s inými typmi vlákien vrátane štandardných lyocelových vlákien. Papierenská suspenzia, ktorá obsahuje lyocelové vlákna, vyrobené týmto spôsobom podlá vynálezu, vyžaduje výrazne menšie mechanické spracovanie, napríklad mletie, rafináciu, dezintegráciu alebo rozvlákňovanie v prítomnosti vody ako suspenzia, ktorá obsahuje štandardné lyocelové vlákna. Pri využití spôsobu podlá vynálezu sa čas, potrebný na spracovanie vlákien vysokým strihom skracuje na 50 % alebo na ešte kratší čas, výhodne na 20 % alebo na kratší čas a zvlášt na 10 % alebo na kratší čas na dosiahnutie rovnakého stupňa mletia ako v prípade štandardných vlákien. Výhodnými sú spôsoby podlá vynálezu, ktoré môžu skracovať čas spracovania získaných vlákien vysokým strihom o približne 20 až približne 50 % alebo o približne 20 až približne 33 % času na dosiahnutie rovnakého stupňa mletia ako v prípade štandardných vlákien. Lyocelové vlákna, vyrobené spôsobom podlá vynálezu, sa môžu fibrilovať v jednotkách s nízkym strihom, ako sú vodné rozvlákňovače, ktoré navodzujú malé alebo nenavodzujú žiadne fibrilácie obyčajných vlákien za bežných pracovných podmienok. Lyocelové vlákna, vyrobené spôsobom podlá vynálezu, môžu mať zvýšenú absorpčnú schopnosť a zlepšený knotový efekt v porovnaní s bežnými lyocelovými vláknami, a sú preto vhodné na výrobu absorpčných výrobkov.

Sklon vlákien k fibrilácii pri mechanickom spracovaní sa môže vhodne zisťovať podrobovaním zriedenej suspenzie vlákien mechanickému spracovaniu za štandardných podmienok a meraním odvodňovacej schopnosti (stupňa mletia) suspenzie po rôznom rozsahu spracovania. Odvodňovanie suspenzie klesá so vzrastajúcim stupňom fibrilácie. Lyocelové vlákno, známe zo stavu techniky je spravidla schopné mletia na hodnotu mletia 400 pódia kanadskej normy (Canadian Standard Freeness CSF) s použitím dezintegračnej skúšky ďalej definovanej ako skúšobný spôsob 3 počtom otáčok dezintegrátora v rozsahu približne 200000 až približne 250000 a na hodnotu mletia 200 podlá kanadskej normy pri počte otáčok dezintegrátora v rozsahu približne 250000 až približne 350000 aj keď sa podlá okolností môže používať aj vyšší počet otáčok. Vynález sa ďalej týka lyocelového vlákna schopného mletia na hodnotu mletia 400 pódia kanadskej normy pri dezintegračnej skúške pri počte otáčok dezintegrátora nie viac ako 150000, zvlášť pri počte otáčok dezintegrátora približne 30000 až približne 150000, často približne 50000 až približne 100000. Vynález sa ďalej týka lyocelového vlákna schopného mletia na hodnotu mletia 200 podlá kanadskej normy pri dezintegračnej skúške pri počte otáčok dezintegrátora nie viac ako 200000, zvlášť pri počte otáčok dezintegrátora približne 50000 až približne 150000 alebo 200000, často približne 75000 až približne 125000.

Papier, vyrobený z lyocelových vlákien, vyrobených spôsobom pódia vynálezu, má najrôznejšie výhodné vlastnosti. Vo všeobecnosti sa zisťuje, že opacita papiera, ktorý obsahuje lyocelové vlákna, sa zvyšuje so zvyšujúcim sa stupňom mletia. To je pravý opak k všeobecnému poznatku s papierom z drevnej buničiny. Papier môže mať vysokú priepustnosť pre vzduch v porovnaní s papierom, vyrobeným zo 100 % drevnej buničiny; to je pravdepodobne dôsledok vo všeobecnosti kruhového tvaru prierezu lyocelového vlákna a fibríl. Papier môže vykazovať dobré zadržiavanie častíc pri použití ako filter. Zmesi lyocelových vlákien, vyrobených spôsobom pódia vynálezu, a drevnej buničiny poskytujú papier so zvýšenou opacitou, pevnosťou v dotrhnutí a s priepustnosťou pre vzduch v porovnaní s papierom zo 100 % drevnej buničiny. Pomerne dlhé, napríklad 6 mm dlhé lyocelové vlákna sa môžu používať pri výrobe papiera a v porovnaní s vláknami drevnej buničiny poskytujú papier s dobrými pevnostnými vlastnosťami .

Ako príklady papiera s obsahom lyocelového vlákna sa bez zámeru akéhokoľvek obmedzenia uvádzajú kondenzátorové papiere, batériové separátory, rozmnožovacie papiere, filtračné papiere na filtráciu plynu, vzduchu a dymu, kvapalín ako mlieka, kávy a iných nápojov, palív, oleja a krvnej plazmy, ceninové papiere, fotografické papiere, kalolisové papiere a obalové papiere na potraviny, špeciálne tlačové papiere a sáčky na čaj.

Výhodou vynálezu je, že sa látky vyrábané za mokra môžu vyrábať s použitím lyocelových vlákien, vyrobených podlá vynálezu pri nižšom tlaku, ako je potrebný pre štandardné lyocelové vlákna na výrobu látok podobných vlastností, aspoň pre prípad krátkej striže (až do približne 5 alebo 10 mm).. Tým sa znižujú náklady na spracovanie za mokra. Alebo sa môže dosiahnuť vyšší efekt spracovania za mokra pri danom tlaku v porovnaní s použitím lyocelových vlákien, známych zo stavu techniky. Látky, vyrobené spracovaním za mokra z lyocelových vlákien, vyrobených spôsobom podlá vynálezu, majú lepšie pevnostné vlastnosti ako látky zo štandardných lyocelových vlákien, pričom je však potrebné optimalizovať skúškami a omylmi najlepšie výsledky pre každý jednotlivý prípad. Za mokra vyrobené látky, ktoré obsahujú lyocelové vlákna, vyrobené spôsobom podlá vynálezu, môžu mat vyššiu opacitu, lepšie zadržiavanie častíc pri použití na filtrovanie, zvýšené bariérové a zmáčacie vlastnosti a dobré knotové vlastnosti.

Ako príklady takých látok, vyrobených za mokra, ktoré obsahujú lyocelové vlákna, vyrobené spôsobom podlá vynálezu, sa bez zámeru akéhokoľvek obmedzenia uvádzajú koženky a umelé velúry, odhoditelné utierky (vrátane mokrých, bezprachových prachoviek a utierok na okuliare), gázy vrátane lekárskych gáz, odevné látky, filtračné látky, obaly na diskety, prikrývky, vrstvy na rozvádzanie kvapalín, alebo absorpčné vrstvy v ab11 sorpčných poduškách, napríklad v plienkach, podušky a odevové časti pre inkontinentné osoby, chirurgické a lekárske bariérové látky, batériové separátory, substráty pre potiahnuté látky a podšívky.

Lyocelové vlákna, vyrobené spôsobom podlá vynálezu, môžu fibrilovať do určitej miery pri suchých procesoch výroby spájaných látok, napríklad pri ihlovaní. Také spájané látky vykazujú zlepšenú filtračnú účinnosť, v porovnaní s látkami, ktoré obsahujú obvyklé lyocelové vlákna.

Vlákna, vyrobené spôsobom podlá vynálezu, sú užitočné na výrobu textílií, ako tkaných a pletených látok, samotné alebo v zmesi s inými typmi vlákien, vrátane lyocelových vlákien, známych zo stavu techniky. Použitím lyocelových vlákien, vyrobených spôsobom podlá vynálezu, sa môžu dosahoveiť žiaduce estetické efekty, ako je efekt broskyňovej šupy. Fibrilácia sa u takých látok môže navodiť brúsením alebo semišovaním prídavné k fibrilácii generovanej stupňami mokrého spracovania, normálne uskutočňovanými pri výrobe látok.

Vlákna, vyrobené spôsobom podlá vynálezu, sú užitočné na výrobu čajových sáčkov, filtrov na kávu a podobných výrobkov. Vlákna, vyrobené spôsobom podlá vynálezu, sa môžu miešať s inými vláknami na výrobu papiera a spájaných textílií za mokra. Vlákna, vyrobené spôsobom podlá vynálezu, sa môžu miešať ako spájadlo s mikrosklenenými vláknami na zlepšenie pevnosti papiera zo sklenených vlákien, z nich vyrobených. Vlákna sa môžu plstiť v zmesi s vlnou. Vlákna sa môžu používať na výrobu filtračných dosiek na filtráciu kvapalín, napríklad ovocných a zeleninových štiav, vína a piva. Vlákna sa môžu používať na výrobu filtračných dosiek na filtráciu viskóznych kvapalín, napríklad viskózy. Vlákna sa môžu používať na výrobu tampónov a iných absorpčných výrobkov so zlepšenou absorpčnou schopnosťou. Lyocelové vlákna môžu fibrilovať výhodne počas suchého aj mokrého spracovania, napríklad pri mletí, drtení, semišovaní, brúsení a pieskovaní. Fibrily sa môžu odstrániť z fibrilovaných lyocelových vlákien spracovaním s enzýmami, napríklad spracova12 ním celulázou.

Procedúry, označované ako skúšobný spôsob používať na posúdenie polymérizačného stupňa sklonu k fibrilácii.

až 3, sa môžu celulózy a jej

Skúšobný spôsob 1

Meranie viskozity kupramóniového roztoku a polymérizačného stupňa (skúška polymérizačného stupňa D.P.)

Táto skúška je založená na normalizovanom postupe TAPPI T206 os-63. Celulóza sa rozpustí v kupramóniumhydroxidovom roztoku s obsahom 15 ± 0,1 g/1 medi a 200 ± 5 g/1 amoniaku s obsahom kyseliny dusítej menším ako 0,5 g/1 (norma Shirley Inštitúte), čím sa získa roztok s presne známym obsahom celulózy (hmotnostne približne 1 %). Meria sa čas prietoku roztoku Shirleyovým viskozimetrom, pričom sa viskozita vypočíta normalizovaným spôsobom. Viskozitný stredný polymérizačný stupeň sa stanoví podlá empirickej rovnice

D.P. = 412,4285 ln[100(t-k/t) / n.C] - 348 kde znamená t čas prietoku v sekundách, k gravitačnú konštantu, C konštantu rúrky a n hustotu vody v g/ml pri teplote skúšky (0,9982 pri 20 °C).

Skúšobný spôsob 2

Meranie sklonu k fibrilácii (pôsobenie ultrazvuku)

Desať lyocelových vlákien (s dĺžkou 20 ± 1 mm) sa vloží do destilovanej vody (10 ml) obsiahnutej v sklenenej fiole (30 mm dlhej s priemerom 25 mm). Ultrazvuková sonda sa vloží do fioly, pričom sa dodržiava to, aby koniec sondy bol dobre centrovaný a bol umiestnený vo vzdialenosti 5+0,5 mm od dna fioly. Táto vzdialenosť je rozhodujúca pre reprodukovatelnosť. Fiola sa obklopí ľadovým kúpeľom a ultrazvuková sonda sa zapne. Po uplynu13 tí stanoveného času so sonda vypne a vlákna sa premiestnia do dvoch kvapiek vody na mikroskopovom sklíčku. Urobí sa mikrosnímka pri 20 násobnom zväčšení reprezentatívnej plochy vzorky. Fibrilačný index (Cf) sa posudzuje v porovnaní so stupnicou fotografických štandardov, odstupňovaných od nuly (bez fibrilácie) do 30 (vysoká fibrilácia).

Alebo sa môžu hodnoty Cf merať z mikrosnímiek a vyjadria sa pomocou nasledujúcej rovnice

Cf = n.x/L kde znamená n počet fibríl, x strednú dĺžku fibríl v mm a L dĺžku vlákna v mm, na ktorej sú fibrily spočítané.

Potrebná úroveň ultrazvukového výkonu a čas pôsobenia ultrazvuku (5 až 15 minút, obvykle 8 minút) sa môžu značne meniť. Kalibrácia zariadenia sa má posudzovať s použitím vzorky vlákna so známym sklonom k fibrilácii (Cf 4 až 5 podía skúšobného postupu 2) pred použitím, pričom každá skupina má päť vzoriek.

Skúšobný spôsob 3

Meranie sklonu k fibrilácii (dezintegračná skúška)

Lyocelové vlákno (6 g, dĺžka striže 5 mm) a demineralizovaná voda (2 litre) sa vložia do nádoby normalizovaného dezintegrátora, opísaného v norme TAPPI T-206 om-88 a uskutočňuje sa dezintegrácia (napodobňujúca mletie) až do chvíle, keď je vlákno dobre dispergované. (Vhodné sú dezintegrátory spoločnosti Messer Instruments Limited, Gravesend, Kent, UK a Buchel van de Korput BV, Veemendaal, Holandsko). Meria sa kanadský normalizovaný stupeň mletia (Canadian Standard Freeness - CSF) vlákien v získanej suspenzii alebo látke normalizovaným spôsobom podía TAPPI T227 om-94 a zaznamenáva sa v ml. Vo všeobecnosti sa látka rozdelí na dva jednolitrové podiely na meranie CSF a dva výsledky sa spriemerujú. Konštruujú sa krivky vzťahu CSF a otáčok dezintegrátora alebo časy dezintegrácie, potrebné na do14 siahnutie danej hodnoty CSF posúdenej interpoláciou. Nulový bod sa definuje ako stav, zaznamenaný po 2500 otáčkach dezintegrátora, čo slúži na zabezpečenie dispergácie vlákien v látke pred meraním CSF.

Skúšobný postup 2 je rýchly, poskytuje však premenlivé výsledky, pretože sa uskutočňuje s malou vzorkou vlákien. Skúšobný postup 3 poskytuje vysoko reprodukovateľné výsledky. S týmito skutočnosťami je potrebné počítať pri posudzovaní fibrilačného sklonu vlákien.

Skúšobný postup 4

Meranie sklonu k fibrilácii (mletie Valley)

Lyocelové vlákno sa skúša mletím podlá normy TAPPI T-200 om-85 s tou výnimkou, že sa používa látka s konzistenciou 0,9 %. Výhodne sa používa mlecia jednotka určená na skúšanie lyocelového vlákna. Výsledky skúšky sa používajú na porovnanie v rámci každého radu skúšok.

Vynález bližšie objasňujú pripojené obrázky.

Prehlad obrázkov na výkresoch

Na obr. 1 a 2 je diagram kanadského normalizovaného stupňa mletia v ml (na osi y) v závislosti na čase mletia v minútach (na osi x) vzoriek podlá príkladu 1 a 2.

Na obr. 3, 4 a 5 je diagram kanadského normalizovaného stupňa mletia v ml (na osi y) vyjadrený v tisícoch otáčok (na osi x) vzoriek podlá príkladu 3, 4 a 5.

Na obr. 6 a 7 je diagram kanadského normalizovaného stupňa mletia v ml (na osi y) v závislosti na čase mletia v minútach (na osi x) vzoriek podlá príkladu 6 a 7.

Na obr. 8 je diagram času mletia potrebného na dosiahnutie kanadského normalizovaného stupňa mletia 200 vyjadrené v minútach (na osi y) v závislosti na polymérizačnom stupni vlákna (na osi x) vzoriek podlá príkladu 8.

Vynález bližšie objasňujú, žiadnym spôsobom však neobmedzujú, nasledujúce príklady praktického uskutočnenia, pričom diely a podiely sú myslené hmotnostne, ak nie je uvedené inak. Lyocelové vlákno sa pripravuje zvlákňovaním roztoku drevnej celulózy vo vodnom N-metylmorfolín-N-oxide.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Nikdy nesušený kábel lyocelového vlákna (1,7 dtex, surové, 300 g vzorka) sa nasýti vodným roztokom, ktorý obsahuje buď peroxid vodíka (objemovo 1 %) alebo chlórnan sodný (1 % dostupného chlóru) a v obidvoch prípadoch hydroxid sodný (0,5 %) a vloží sa do paráka. Cyklom parenia je zahrievanie počas 7 minút, udržiavanie na teplote 110 °C počas jednej minúty a chladenie vo vákuu počas 4 minút. Parené vlákno sa perie a suší a má vlastnosti uvedené v nasledujúcej tabuíke I. V stĺpci I je číslo príkladu, v stĺpci II je polymerizačný stupeň meraný skúšobným spôsobom 1, v stĺpci III je sklon k fibrilácii (Cf) meraný skúšobným spôsobom 2, v stĺpci IV je dtex, v stĺpci V je pevnosť v suchom stave na vzduchu, v stĺpci VI je ťažnosť v suchom stave na vzduchu, v stĺpci VII je pevnosť za mokra, v stĺpci VIII je ťažnosť ža mokra.

Tabuíka I

I II	III	IV	V	VI	VII	VIII
nespracované
1A 563	0-2	1,76	40,6	13,5	36,7	16,0
spracované	peroxidom
1B 299	5-15	1,76	34,8	11,1	23,7	11,6
spracované	chlórnanom
IC 92	20-30	1,78	23,8	6,8	18,0	8,8

Vlákno sa ručne reže na striž s dĺžkou 5 mm, spracuje sa na pás (menovitá hmotnosť 60 g/m²) a podrobí sa spracovaniu za mokra s použitím rôznych tlakov (vyjadrené v MPa). Za mokra vyrobené spájané lyocelové látky, takto získané, majú vlastnosti uvedené v tabulke II. V stĺpci I je číslo príkladu, v stĺpci II je tlak dýzy (MPa), v stĺpci III je medza pevnosti (daN) v smere stroja za sucha, v stĺpci IV je medza pevnosti (daN) v smere stroja za mokra, v stĺpci V je medza pevnosti (daN) v smere priečnom za sucha, v stĺpci VI je medza pevnosti (daN) v smere priečnom za mokra, v stĺpci VII celková húževnatosť (daN/g) za sucha, v stĺpci VIII je celková húževnatosť (daN/g) za mokra.

Tabuíka II

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
nespracované
1A	100	3,56	2,54	4,63	2,75	4,13	2,65
	160	3,84	3,25	3,74	4,01	3,79	3,65
	200	3,48	3,16	-	-	-	-

spracované peroxidom

1B	75	2,77	1,07	2,63	1,51	3,60	1,75
100 spracované	5,00 chlórnanom	3,32	3,51	3,55	5,76	4,56
1C	75	4,77	1,12	3,34	-	5,49	-
	100	5,06	1,96	4,44	1,92	4,76	1,94
	160	4,24	1,46	2,40	1,08	3,45	1,28
	Spracované vlákno	sa môže	prevádzať na	pevnejšie	za m

vyrábanej spájanej látky ako nespracované kontrolné vlákno za vhodných podmienok. Obzvlášť niektoré látky zo spracovaného vlákna majú vyššiu celkovú húževnatosť za sucha ako látky kontrolné. Pripomína sa, že spracované vlákno má horšie pevnostné vlastnosti ako vlákno nespracované.

Lyocelová striž sa suspenduje pri konzistencii zásobnej suspenzie 0,9 % a podrobuje sa mletiu s použitím skúšobného spôsobu 4. Vzťah medzi CSF zásobnej suspenzie a časom mletia je na obr. 1 a v tabulke III. Je zrejmé, že ovela kratší čas mle17 tia je potrebný na dosiahnutie rovnakého stupňa mletia v prípade spracovaného vlákna ako v prípade nespracovaného vlákna.

Tabuíka III

Vzorka	Číslo	Čas mletia v min. na dosiahnutie
200 CSF	400 CSF
nespracované	1A	226	155
spracované peroxidom	1B	110	85
spracované chlórnanom	1C	46	29

Príklad 2

Spracováva sa kábel, lyocelového vlákna (1,7 dtex, surového) pred sušením.

2A nespracovaná kontrola,

2B on-line bielenie, roztok chlórnanu sodného (1 % dostupného chlóru) pri teplote 50 ’C, čas zdržania v kúpeli 4 sekundy, následné parenie v tuneli (teplota pary 100 ’C) počas 25 sekúnd,

2C ako 2B avšak čas zdržania v kúpeli 7 sekúnd a čas parenia 50 sekúnd,

2D ako 2B avšak off-line, čas zdržania v kúpeli 60 sekúnd a parenia podía príkladu 150 sekúnd,

2E ako 2D avšak 2 % dostupného chlóru,

2F ako 2D avšak s použitím roztoku peroxidu vodíka (hmotn. 1 %).

Spracované vlákno sa perie a usuší a rozreže sa na striž s dĺžkou 5 mm.

Lyocelová striž sa suspenduje na získanie zásobnej suspenzie s konzistenciou 0,9 % a podrobuje sa mletiu s použitím skúšobného spôsobu 4. Vzťah medzi CSF zásobnej suspenzie a časom mletia je na obr. 2 a v tabulke IV. Je zrejmé, že je potrebný ovela kratší čas mletia na dosiahnutie rovnakého stupňa mletia v prípade spracovaného vlákna ako v prípade nespracovaného vlákna.

Tabulka IV

Vzorka	Čas mletia 200 CSF
2A	248
2B	980
2C	-
2D	-
2E	27
2F	109

potrebný na dosiahnutie 400 CSF

197 ¹⁴

Mletá suspenzia 2A až 2E sa spracuje na papier. Fyzikálne vlastnosti všetkých vzoriek (pevnosť v dotrhnutí, index pretlačenia, pevnosť a objemová hmotnosť) sú velmi podobné.

Nerezaná striž sa spracuje na pásy a spracuje sa za mokra spôsobom podlá príkladu 1 (tlak striekania 10 MPa). Takto získané vzorky látky majú vlastnosti uvedené v tabulke V. V stĺpci I je číslo vzorky, v stĺpci II je polymerizačný stupeň vlákna, v stĺpci III je húževnatosť (CN/tex), v stĺpci IV je celková húževnatosť látky (N/g) za sucha, v stĺpci V je celková húžev-

natosť látky (N/g) za mokra.
Tabulka	V
I		II	III	IV	V
2A		524	43,2	18,6	27,6
2B		227	40,9	. ⁴¹'⁷	62,4
2C		206	36,1	35,2	69,9
2D		159	34,7	45,5	79,6
2E		40	23,3	18,5	49,3

Príklad 3

Opakuje sa spôsob podlá príkladu 2, podmienky spracovania sú však nasledujúce:

3Α ako 2A

3B on-line bielenie, roztok kyseliny dusičnej (hmotnostne

0,72 % kyselina dusičná) s teplotou 50 °C, čas zdržania v kúpeli 4 sekundy, následné parenie (počas 25 sekúnd),

3C ako 3B avšak 2,8 % kyselina dusičná,

3D ako 3B avšak 4,25 % kyselina dusičná.

Spracované vlákno sa perie a usuší a rozreže sa na striž s dĺžkou 5 mm.

Lyocelová striž sa podrobuje dezintegrácii s použitím skúšobného postupu 3. Vzťah medzi CSF zásobnej suspenzie a časom mletia je na obr. 3 a v tabuľke VI. Je zrejmé, že je potrebný oveľa kratší čas mletia na dosiahnutie rovnakého stupňa mletia v prípade spracovaného vlákna ako v prípade nespracovaného vlákna.

Tabuľka VI

Vzorka	Dezintegrácia, otáčky x	1000 na dosiahnutie
	200 CSF	400 CSF
3A	262	205
3B	221	179
3C	170	138
3D	149	119

Príklad 4

Opakuje sa spôsob podľa príkladu 2, podmienky spracovania sú však nasledujúce:

4A nespracovaná kontrola

4B on-line bielenie, roztok chlórnanu sodného (0,5 % dostupného chlóru) pri teplote 50 ’C, čas zdržania v kúpeli 60 sekúnd, bez parenia,

4C ako 4B, avšak kúpeľ prídavné obsahuje 15 g/1 hydrogénuhličitanu sodného (hodnota pH 8,5), bez parenia,

4D ako 4B, avšak kúpel prídavné obsahuje 15 g/'l hydrogénuhli20 čitanu sodného (hodnota pH 6,8), bez parenia,

4E ako 4B, avšak kúpe! prídavné obsahuje 7,5 g/1 kyseliny citrónovej a 7,5 g/1 dihydrogéncitrátu sodného (hodnota pH 5,5), bez parenia,

4F ako 2D.

Spracované vlákno sa perie a usuší a rozreže sa na striž s dĺžkou 5 mm.

Lyocelová striž sa posudzuje s použitím skúšobného spôsobu 3. Vzťah medzi CSF zásobnej suspenzie a časom mletia je na obr. 4a v tabuľke VII. Je zrejmé, že prísada hydrogénuhličitanu alebo fosfátového pufra znižuje čas mletia, potrebný na dosiahnutie ktoréhokoľvek stupňa mletia.

Tabuľka VII

Vzorka Dezintegrácia, otáčky x 1000 na dosiahnutie

	200 CSF	400
4A	315	261
4B	254	221
4C	176	133
4D	86	65
4E	280	230
4F	43	32

Príklad 5

5A nespracovaná kontrola

5B roztok peroxidu vodíka (1 % hmotn.) pri teplote 50 ’C, on-line pri rýchlosti trate 6 m/min (čas zdržania v kúpeli 7 sekúnd), parenie 50 sekúnd,

5C ako v 5B, avšak kúpeľ prídavné obsahuje 0,5 % hydroxidu sodného,

5D ako v 5B, avšak kúpel prídavné obsahuje chlórnan sodný (1 % dostupného chlóru) namiesto peroxidu vodíka.

Spracované vlákno sa perie a usuší a rozreže sa na striž s dĺžkou 5 mm.

Lyocelová striž sa posudzuje s použitím skúšobného spôsobu 3. Vzťah medzi CSF zásobnej suspenzie a časom mletia je na obr. 5a v tabuíke VIII. Je zrejmé, že prísada hydroxidu sodného znižuje čas mletia, potrebný na dosiahnutie ktoréhokoívek stupňa mletia v prípadoch, keď sa peroxid vodíka použije ako bieliace činidlo.

Tabuíka VIII

Vzorka	Dezintegrácia, otáčky x 1000 na dosiahnutie
	200 CSF	400 CSF
5A	246	211
5B	246	214
5C	189	135
5D	121	80

Príklad 6

Lyocelové podía príkladu vlákno sa bieli s použitím bieliacich kúpeíov 4 podía kódov 4B, 4C, 4D a 4E pri teplote 25 a 50 ’C. Výsledky sú uvedené v tabulke IX. V stĺpci I je kúpeí, v stĺpci II je teplota v ’C, v stĺpci III je hodnota pH, v stĺpci IV je polymerizačný stupeň, v stĺpci V je dtex, v stĺpci VI je húževnatosť (v cN/tex), v stĺpci VII je ťažnosť (v %).

Tabulka IX

I	II	III	IV	V	VI	VII
žiadny	-	-	548	2,0	37,7	15
4B	25	11,46	524	1,9	37,7	15
4B	50	10,71	406	1,9	37,1	14
4C	25	8,65	489	1,8	35,9	14
4C	50	8,64	376	1,8	33,4	13
4D	25	6,73	298	2,0	28,7	10
4D	50	6,69	308	1,9	24,7	7
4E	25	5,67	526	1,9	37,8	14

Vzorky sa spracovávajú pri teplote 50 °C ako podľa príkladu 4.

Príklad 7

Nepigmentovaný roztok celulózy vo vodnom N-metylmorfolín-N-oxidovom roztoku sa vytláča početnými dýzami (rýchlosť zvlákňovania 37 m/min) a vlákna sa perú vo vode. Titer jednotlivých filamentov je 1,7 dtex a titer kombinovaného kábla je 64 dtex. Kábel sa vedie najskôr kúpeľom, ktorý obsahuje vodný roztok chlórnanu sodného (teplota 76 až 80 ’C, para, čas zdržania 60 sekúnd) a potom cirkulačným kúpeľom, do ktorého sa kontinuálne zavádza kyselina sírová (teplota 67 ’C, hodnota pH 8, čas zdržania približne 5 sekúnd). Kábel sa perie studenou vodou a usuší sa. Sklon vlákien k fibrilácii sa posudzuje skúšobným spôsobom 4. Koncentrácia chlórnanu v spracovateľskom kúpeli a výsledky skúšky sú uvedené na obr. 6 a v tabulke X.

Tabuľka X

Vzorka Dostupný chlór Čas mletia (min) na dosiahnutie % 400 CSF 200 CSF

7A	kontrola	187	240
7B	0,2	153	204
7C	0,3	120	170
7D	0,47	109	-

Príklad 8

Opakuje sa spôsob podľa príkladu 7, použijú sa však matné vlákna (pigmentované oxidom titaničitým). Koncentrácie chlórnanu v spracovateľskom kúpeli a výsledky skúšky sú uvedené na obr. 7 a v tabuľke XI.

Tabuľka XI

Vzorka	Dostupný chlór	Čas mletia (min)	na dosiahnutie
	%	400 CSF	200 CSF
8A	kontrola	143	197
8B	0,20	122	174
8C	0,4 5	114	167
8D	0,65	87	126

Príklad 9

Lyocelové vlákno sa odbúrava spôsobom podľa vynálezu za rôznych podmienkok a jeho polymerizačný stupeň či charakteristiky pri mletí sa posudzujú skúšobným postupom 1 a 4. Vzťah medzi časom mletia a 200 CSF a polymérizačným stupňom je na obr. 8 (hodnoty označené x sú výsledky prevádzkových skúšok, hodnoty označené plným štvorčekom sú výsledky laboratórnych skúšok). Tromi vzorkami s polymérizačným stupňom sú nespracované kontrolné vzorky.

Príklad 10

Lyocelové vlákno sa vyrába zvlákňovaním roztoku vo vodnom N-metylmorfolín-N-oxide drevnej buničiny Viscokraft (obchodné meno produktu spoločnosti International Paper Co., Sp. st. a.) s menovitým polymerizačným stupňom 600, s menovitou koncentráciou celulózy 15 %, perie sa, používajú sa nasýtené roztoky rôznych reakčných činidiel (teplota kúpeľa 50 ’C, čas zdržania 60 sekúnd), parí sa spôsobom podľa príkladu 1 počas 60 sekúnd a suší sa. Polymerizačný stupeň a index fibrilácie Cf vlákna sa posudzuje skúšobným spôsobom 1 a 2. Výsledky sú uvedené v tabulke XII. V stĺpci I je uvedené reakčné činidlo, v stĺpci II teplota parenia v “C, v stĺpci III polymerizačný stupeň a v stĺpci IV hodnota C^.

Tabuľka XII

I neošetrená kontrola

II

III

565

IV

1,3

Séria 1

0,5 % NaOH 0,05 % NaOCl 0,25 % NaOCl 0,5 % NaOCl 1,0 % NaOCl 2,0 % NaOCl	110 110 110 110 110 110	567 548 427 306 178 44	0,7 2,1 1,8 3,7 11,0 30,0
Séria 2
1,0 % NaOCl + 0,5 % NaOH	-	508	1,1
Séria 3
1,0 % NaOCl + 0,5 % NaOH	100-120	169-176	8,7-11,0
1,0 % NaOCl + 0,05 % NaOH	110	109	20,3
1,0 % NaOCl + 0,25 % NaOH	110	139	18,4
1,0 % NaOCl + 0,5 % NaOH	110	155	20,0
1,0 % NaOCl + 1,0 % NaOH	110	168	15,1
1,0 % NaOCl + 2,0 % NaOH	110	194	7,3
Koncentrácia chlórnanu	sodného sa	vyjadruje	hmotnostne
percentom dostupného chlóru.	Hmotnostná	koncentrácia	hydroxidu

sodného sa vyjadruje percentami. Pripomína sa, že bielené vzorky s nízkym polymérizačným stupňom majú výrazne vyšší index fibrilácie ako nebielené vzorky. Tiež sa pripomína, že roztoky celulózy, ktorých polymerizačný stupeň je nižší ako 200, nemôžu byt ľahko zvlákňované spôsobom zvlákňovania z roztoku.

Príklad 11

Nesušený lyocelový kábel sa vedie bieliacim kúpeľom, ktorý obsahuje 0,5 % hmotn. hydroxidu sodného a bieliace činidlo, parí sa (teplota pary 100 ’C), perie sa a usuší sa. Stanovuje sa polymerizačný stupeň a index fibrilácie usušeného vlákna. Experimentálne podmienky a výsledky skúšky sú uvedené v tabuľke XIII, pričom C_f sa zaznamenáva ako pozorovaný rozdiel medzi rôznymi fotografiami. V tabuľke sa stĺpce I až III týkajú bieliaceho kúpeľa: v stĺpci I tabuľky je uvedené reakčné činidlo, v stĺpci II teplota parenia v C, v stĺpci III čas v sekundách;

stĺpce IV až VI sa tykajú parenia: v stĺpci IV }e cas v sekundách, v stĺpci V polymerizačný stupeň, v stĺpci VI hodnota C_f.

Tabulka XIII

I	II	¹¹¹
Kontrola	-
1,0 % h₂o₂	60	50
1,11 % NaOCl	40	50
1,11 % NaOCl	40	25
1,10 % NaOCl	60	50
1,10 % NaOCl	60	25
0,98 % NaOCl	70	50
0,98 % NaOCl	70	25
1,00 % NaOCl	60	50

(% NaOCl znamenajú hmotnostné % tiež myslené hmotnostné)

iv	V 532	VI 1-2
25	426	3-5
50	205	4-12
25	249	2-8
50	203	4-16
25	227	7-14
50	221	4-10
25	251	2-10
25	235	6-8
dostupného	chlóru, %	H₂O₂ sú

Značný nárast sklonu k fibrilácii sa pozoruje vo všetkých prípadoch.

Príklad 12

Vopred sušená brilantná lyocelová striž s 1,7 dtex s dĺžkou 5 mm (200 kg) sa bieli vo vodnom roztoku chlórnanu sodného (3 g/1 dostupného chlóru) pri teplote 40 “C počas 75 minút, spracováva sa vo vodnom roztoku metabisulfitu sodného (1 g/1) ako antichlóru počas 30 minút, premyje sa zriedenou kyselinou octovou na nastavenie neutrálnej hodnoty pH a usuší sa. Menovitý polymerizačný stupeň celulózy, z ktorého je striž vyrobená, bol 600 a stredný polymerizačný stupeň upravenej striže je 217 (rozsah 177 až 230, šesť vzoriek). Výsledky skúšky odbúrania spracovaných vzoriek a nespracovanej kontrolnej vzorky sú uvedené v tabulke XIV.

Tabulka XIV

	- 26 -
Počet otáčok dezintegrátora	0	100000	150000
CSF kontrolnej vzorky	650	620	510
CSF spracovanej vzorky	656	400	80

Príklad 13

Kábel 8 ktex nesušeného brilantného lyocelového vlákna s 1,7 dtex sa vedie prvým vodným kúpeľom, ktorý obsahuje síran meďnatý (0,1 % hmotnost/hmotnosé) a druhým kúpeľom, ktorý obsahuje peroxid vodíka (4 % hmotnost/hmotnosť) a hydroxid sodný (0,5 % hmotnost/hmotnosť). Teplota každého kúpeľa je 20 až 25 ’C a čas zdržania v kúpeli je 10 alebo 131 sekúnd. Kábel sa vedie pariacim tunelom pri teplote 100 ’C s časom zdržania 120 sekúnd. Opláchne sa a vysuší sa. Pripraví sa rovnako spracovaná vzorka, avšak s vypustením kúpeľa síranu meďnatého a nespraco-

vaná kontrolná vzorka. v tabuľke XV.	Výsledky skúšky	odbúrania sú uvedené
Tabuľka XV
Počet otáčok
dezintegrátora
x 1000	0	50	75	100	175	200
CSF kontrolnej vzorky	697			672		611
CSF spracovanej vzorky bez CuSO₄CSF spracovanej	715	-	-	491	66	-
vzorky s CuS0₄	702	335	124	-	-	-

Príklad 14

Kábel 5,3 ktex brilantného lyocelového vlákna s 1,7 dtex sa vedie vodným kúpeľom, ktorý obsahuje chlórnan sodný (s teplotou 17 až 20 ’C, čas zdržania 42 sekúnd). Kábel sa vedie pariacim tunelom pri teplote 100 ’C s časom zdržania 120 sekúnd. Opláchne sa a vysuší sa. Sklon k fibrilácii sa meria skúšobným spôsobom 3 na vlákne narezanom na striž s dĺžkou 5 mm a grafic27 kou interpoláciou sa stanovuje počet otáčok dezintegrátora (v tisícoch) potrebný na dosiahnutie hodnoty CSF 200. Výsledky skúšky odbúrania sú uvedené v tabulke XVI. V stĺpci I je uvedené zloženie kúpela, v stĺpci II polymérizačný stupeň, v stĺpci III hodnota dtex, v stĺpci IV húževnatosť v cN/tex, v stĺpci V ťažnosť v percentách a v stĺpci VI počet otáčok dezintegrátora na dosiahnutie 200 CSF.

Tabulka XVI

I	II	III	IV	V	VI
kontrola	533	1,88	36,2	11	307
0,1 % A.C1	429	1,85	36,7	11	228
0,3 % A.C1	341	1,69	37,3	11	190
1,0 % A.C1	154	1,68	34,1	1	100
2,0 % A.C1	49	1,91	22,0	6	61
1,0 % A.C1 + 0,5 % NaOH	242	1,80	37,0	12	140

(A.C1 znamená dosiahnutelný chlór, % sú myslené hmotnostne)

Príklad 15

Kábel 10,6 ktex brilantného lyocelového vlákna s 1,7 dtex sa vedie vodným kúpeíom, ktorý obsahuje chlórnan sodný (s teplotou 16 až 18 °C, čas zdržania 132 sekúnd). Kábel sa vedie pariacim tunelom pri teplote 100 ’C s časom zdržania 120 sekúnd. Opláchne sa a vysuší sa. Sklon k fibrilácii sa meria skúšobným spôsobom podľa príkladu 14. Ďalšie experimentálne hodnoty a výsledky sú uvedené v tabulke XVII. V stĺpci I je uvedené zloženie kúpela, v stĺpci II polymerizačný stupeň a v stĺpci III počet otáčok dezintegrátora na dosiahnutie 200 CSF.

Tabulka XVI I kontrola

II III

501 341

0,5	%	^H2°2	+	0,5	%	NaOH	180	123
1,0	%	^H2°2	+	0,5	%	NaOH	158	113
2,0	%	^H2°2	+	0,5	%	NaOH	156	117
3,0	%	^H2°2	+	0,5	%	NaOH	147	113
4,0	%	^H2°2	+	0,5	%	NaOH	120	87

(% sú myslené hmotnostne)

Príklad 16

Kábel nesušeného brilantného lyocelového. vlákna (rôzne titre vlákna, to znamená rôzne hodnoty dtex) sa napustí vodným kúpelom, ktorý obsahuje chlórnan sodný (1 % dostupného chlóru) a hydroxid sodný (0,5 %) a parí sa počas jednej minúty spôsobom sa a nareže sa na striž a sklon k fibrilácii (skúa nespracovanej kontrolnej podľa príkladu 1. Perie sa, suší s dĺžkou 5 mm. Polymerizačný stupeň šobný spôsob 3) spracovanej vzorky vzorky sú uvedené v tabulke XVIII. V stĺpci I je uvedená hodnota dtex vlákna. Stĺpce II, III a IV sa týkajú kontrolnej vzorky, pričom v stĺpci II je polymerizačný stupeň, v stĺpci III CSF pri počte otáčok dezintegrátora 0 a v stĺpci IV CSF pri počte otáčok dezintegrátora 100. Stĺpce V, VI a VII sa týkajú spracovaného vlákna, pričom v stĺpci V je polymerizačný stupeň, v stĺpci VI CSF pri počte otáčok dezintegrátora 0 a v stĺpci VII CSF pri počte otáčok dezintegrátora 100.

Tabuíka XVIII

I	II	III	IV	V	VI	VII
1,7	530	685	656	136	658	179
2,4	540	698	673	140	69 5	413
3,4	557	705	696	136	705	560

Príklad 16 lyocelového vlákna sa vedie rýchlosťou

Kábel nesušeného brilantného (1,7 dtex/filament, 15,4 ktex celkovo)

6,4 m/min kúpeľom, ktorý obsahuje peroxid vodíka a 0,5 % hydroxidu sodného (teplota kúpeľa 17 až 19 ’C, čas zdržania 125 až 130 sekúnd) a potom pariacim tunelom (teplota 100 ’C, čas zdržania 120 sekúnd), perie sa a suší sa. Pri praní sa výhodne používa 2 % kyselina chlorovodíková. Charakteristiky fibrilácie spracovaného vlákna a nespracovanej kontroly (merané skúškou dezintegrácie) sú uvedené v tabuľke XIX.

Tabulka XIX

Kontrola Spracované (12 vzoriek)

Počet otáčok na dosiahnutie 400 CSF 200 CSF

185 . 235 až 100 až 120

Priemyselná využiteľnosť

Spôsob výroby lyocelového vlákna so zvýšeným sklonom k fibrilácii vhodného napríklad na výrobu papiera, spájaných textílií alebo filtrov.

Claims

1. Spôsob výroby lyocelového vlákna so zvýšeným sklonom k fibrilácii, pri ktorom sa rozpúšťa celulóza v rozpúšťadle za vytvorenia roztoku, roztok sa vytláča dýzou za vytvorenia filamentov a filamenty sa premývajú na odstránenie rozpúšťadla za vytvorenia lyocelového vlákna, vyznačujúci sa tým, že sa lyocelové vlákno podrobuje podmienkam, ktoré znižujú jeho polymerizačný stupeň aspoň o 200 jednotiek.

2. Spôsob podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa ako rozpúšťadlo používa terciárny amín-N-oxid.

3. Spôsob podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že terciárnym amín-N-oxidom, používaným ako rozpúšťadlo, je N-metylmorfolín-N-oxid.

4. Spôsob podlá nároku 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že sa polymerizačný stupeň celulózy znižuje o aspoň 300 jednotiek.

5. Spôsob podlá nároku 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že sa polymerizačný stupeň celulózy znižuje o aspoň 250 jednotiek.

6. Spôsob podlá nároku 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že sa polymerizačný stupeň celulózy znižuje bielením.

7. Spôsob podlá nároku 6, vyznačujúci sa tým, že sa bielením myslí spracovanie vlákna bieliacim kúpelom, ktorým je vodný roztok s obsahom chlórnanu sodného.

8. Spôsob podlá nároku 7, vyznačujúci sa tým, že hmotnostná koncentrácia chlórnanu sodného v bieliacom kúpeli, vyjadrená ako dostupný chlór, je 0,5 až 2,0 %.

9. Spôsob podlá nároku 6, vyznačujúci sa tým, že sa bielením myslí spracovanie vlákna bieliacim kúpelom, ktorým je vodný roztok s obsahom peroxidu vodíka.

10. Spôsob podía nároku 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že sa spracováva dosial nesušené lyocelové vlákno.

11. Spôsob podlá nároku 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že sa spracováva vopred sušené lyocelové vlákno.

12. Papier, ktorý obsahuje lyocelové vlákno, vyznačujúci sa tým, že aspoň niektoré lyocelové vlákna sú vyrobené spôsobom podlá nároku 1 až 11.

13. Za mokra vyrábané spájané textílie, ktoré obsahujú lyocelové vlákno, vyznačujúce sa tým, že aspoň niektoré lyocelové vlákna sú vyrobené spôsobom podlá nároku 1 až 11.

14. Lyocelové vlákno, vyznačujúce sa tým, že je schopné mletia na kanadskú normalizovanú hodnotu 400 pri dezintegračnej skúške pri počte otáčok dezintegrátora 30000 až 150000.

15. Lyocelové vlákno podlá nároku 14, vyznačujúce sa tým, že je schopné mletia na kanadskú normalizovanú hodnotu 400 pri dezintegračnej skúške pri počte otáčok dezintegrátora 50000 až 100000.

16. Lyocelové vlákno, vyznačujúce sa tým, že je schopné mletia na kanadskú normalizovanú hodnotu 200 pri dezintegračnej skúške pri počte otáčok dezintegrátora 50000 až 200000.

17. Lyocelové vlákno podlá nároku 16, vyznačujúce sa tým, že je schopné mletia na kanadskú normalizovanú hodnotu 200 pri dezintegračnej skúške pri počte otáčok dezintegrátora 75000 až 125000.