TWI765921B - 用於形成直接形成的纖維素網狀物的處理及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於製造以萊賽爾紡絲溶液（lyocell spinning solution）直接製成的纖維素為主的網狀物的處理及裝置且尤其是用於直接形成的纖維素網狀物的清洗的處理及裝置。

Description

用於形成直接形成的纖維素網狀物的處理及裝置
[0001] 本發明係有關於一種用於製造以萊賽爾紡絲溶液（lyocell spinning solution）直接製成的纖維素為主的網狀物的處理及裝置且尤其是用於直接形成的纖維素網狀物的清洗的處理及裝置。
[0002] 萊賽爾技術（Lyocell Technology）是纖維素木漿（wood pulp）或其它以纖維素為主的原料在極性溶劑（例如，n-甲基嗎林氧化物，其在下文中被稱為‘氧化胺’或‘AO’）中的直接溶解，用以製造一黏性的高度剪切稀化溶液（shear-thinning solution）其可被形成為一系列有用的以纖維素為主的材料。商業上地，該技術被用來生產一系列纖維素短纖（staple fibre）（市面上可從澳洲Lenzing的Lenzing AG公司以TENCELÒ為商標名販售的產品獲得），它被廣汎地使用在紡織品和不織布工業。其它來自萊賽爾技術的纖維素產品（譬如，絲線、薄膜、箱子、珠子及海綿）亦已被揭露。 　　[0003] 纖維素短纖長久以來被用作為轉變成非織造網狀物的成分。然而，採用萊賽爾技術來直接生產非織造網狀物將在特性、性能及市場等方面取得對於目前的纖維素網狀物產品而言不可能取得的機會。這可被視為廣泛應用在合成纖維工業中的熔噴及紡黏（meltblow & spunbond）技術的纖維素等效技術，雖然不可能直接採用合成聚合物技術於萊賽爾技術上因為有重大的技術差異存在。 　　[0004] 許多研究已被實施以開發出新穎的技術來直接從萊賽爾溶液形成纖維素網狀物（尤其是，WO 98/26122，WO 99/47733，WO 98/07911，US 6,197,230，WO 99/64649，WO 05/106085，EP 1358369，EP 2013390）。為了本發明的目的，“萊賽爾熔噴處理”一詞包含了熔噴處理及紡黏處理者兩者，其可獲得分立的長度的一實質上無盡頭的絲線（endless filament）、纖維或分立的（discrete）長度的無盡頭的絲線和纖維的混合物。揭露於上面提到的參考文獻中的處理的特徵在於，該纖維素溶液在NMMO中被射出的線（thread）被流動於一大致平行於該等絲線的路徑的方向上的氣流所撿取。經由孔口被射出的該纖維素溶液被形成為液體股線（strand）或潛在的絲線（latent filament），它們被該氣流拉引（或直徑顯著地減小且長度增長且可被分裂成數條子絲線）。潛在絲線在網狀物形成之前被清洗液部分凝固亦被揭露。該等絲線然後被形成為一網狀物且在有需要時被進一步處理。 問題 　　[0005] 以前揭露的萊賽爾熔噴處理技術係聚焦在提供新穎的溶液來解決由萊賽爾紡絲溶液形成最初的絲線的主要技術困難。然而，在此領域的任何成功都將引發對於後續處理步驟（如，在清洗處理步驟）的進一步開發的要求。萊賽爾絲線的清洗是一關鍵處理步驟，在此步驟中，溶劑必須（在網狀物形成之前、期間及之後）用被控制的方式從該熱塑性纖維素/溶劑線中移除，用以開始發展纖維結構及特性並留下準備好的纖維素/水絲線以供進一步的處理或精加工（finishing）/乾燥。用於形成網狀物之絲線的最初鋪設（lay-down）是發生在該清洗步驟期間。被直接形成的纖維素網狀物的成功的清洗需要達成極為嚴格的要求的獨特組合： 　　˙在最初網狀物形成之前及期間，首先被形成的絲線的合併及直徑變化的控制程度， 　　˙把對於會將首先形成的網狀物內的混合的絲線及對該網狀物的結構弱化/脆弱化之可能的損傷減至最小， 　　˙受控制的液體交換，以允許纖維結構發展， 　　˙將水（或其它清洗流體）的消耗減至最小，用以符合該技術的環境特性並將溶劑回收成本減至最小， 　　˙將用於設備及建築物的總投資成本以及用於清洗的能源成本減至最小。 　　[0006] 沒有先前技術可以達成所以上的要求。雖然造紙技術能夠達到大於1500公尺/分鐘的線速度，但造紙技術並不適用，因為紙片比本發明的網狀物來得強韌且在造紙時無需將溶劑清洗掉並在製造期間改變絲線結構。連續的絲線纖維素紗線（yarn）技術可在高線速下操作。然而，絲線清洗的教示只能應用在很小的紗線上且不能被應用在本發明的大的網狀物上。
[0007] 現有技術的缺點可被揭露於本文中的新的清洗技術（其包括處理以及裝置）解決，該新的清洗技術可擁有用萊賽爾溶液直接形成以纖維素為主的網狀物所提供的全部好處。
[0009] 因此，本文所提供之本發明的第一實施例是一種用來製造以纖維素為主的網狀物的處理，該網狀物是由萊賽爾紡絲溶液直接形成，該處理包含： 　　[0010] ˙一壓擠步驟，其使用一能夠壓擠出多條萊賽爾溶液線的壓擠裝置（1），尤其是該等溶液線被設置成多列以形成一帷幕，且該擠壓裝置能夠延長該等溶液線（solution threads），尤其是依據例如描述於歐洲專利案第1093536B1號中所描述的一般熔噴原理來延長。 　　[0011] ˙一第一清洗步驟，其被機構（7）實施於第一清洗區內，該機構緊接在該延長之後且在網狀物形成之前將清洗液輸送至該等溶液線，藉以形成被部分地凝結的（coagulate）絲線。此第一清洗步驟的目的是要從該等絲線中清除掉一些溶劑，將該等絲線部分地凝結，因而達成讓它們的表面較不黏並藉此控制絲線合併（merging）的程度以及固定該絲線延長。該清洗液可用被設計且配置來提供實質連續的噴灑線於絲線上的噴嘴來輸送。根據該等噴嘴的設計，該噴灑例如可形成氣霧（aerosol）或薄霧（mist）。極適合的是，一系列具有能夠控制液體流率及液滴大小的噴灑噴嘴被安裝在該等絲線的兩側。此配置將可允許液體施用位置及角度的調整。使用於此處理步驟中的該清洗液可被連接至使用於下游的清洗液或者與其不相關。 　　[0012] ˙一網狀物形成步驟，其被一網狀物形成裝置（4）實施在一網狀物形成區內，該網狀物形成裝置可以是一篩網皮帶或一穿孔式轉筒，該等部分凝結的絲線被鋪設在其上以形成網狀物（11），其中該網狀物形成裝置（4）具有多孔性，其足以允許氣流及清洗液被一液體及空氣移除裝置（8）穿過該網狀物形成裝置移除。該網狀物形成裝置例如可以是一皮帶或一轉筒的可滲透的外表面，其能夠在所需要的網狀物生產速度下操作。該網狀物形成裝置的一主要特徵是允許擠壓體及清洗液的有效率的管理及從該等噴灑噴嘴移除。該網狀物形成裝置具有可滲透性，其足以與許氣流和清洗液被一用於收集及處理或再使用的真空系統穿過該網狀物形成裝置撤除，同時允許良好的絲線鋪設以用於網狀物的形成。例如，在100Pa的壓力下具有約4,000至15,000m3 /m2 /h的滲透性（如，在100Pa壓力差下有9000m3 /m2 /h的滲透性）的皮帶被發現是合適的。抽吸壓力和有效的體積流被決定，用以在液體移除最大化之下該網狀物未受損傷的完整性與絲線在該皮帶上的充分固定這兩者間取得平衡。該形成區亦可被安裝一或多個清洗模組，這將於下個段落中描述。每一孔口的紡絲溶液產出量、該形成裝置的絲線延長條件及速度的組合控制了網狀物重量及絲線細度（fineness）。 　　[0013] ˙一第二清洗步驟，其被一清洗裝置（5）在一第二清洗區中實施，該清洗裝置包括多個模組的清洗模組（2），其中每一清洗模組（2）包含一以一種不會傷及該網狀物結構以及極為脆弱的凝結的絲線的方式來施用清洗液（尤其是在一開始的清洗步驟期間）將清洗液施用至該網狀物（11）的機構（9）；及一脫水裝置（10），其例如藉由真空抽吸來至少部分地將該網狀物（11）脫水。該網狀物從該形成裝置被輸送至此清洗裝置上。它可以是該形成區的一部分（例如，一單一的皮帶或轉筒）或是一分離的裝置（如，一分離的皮帶或轉筒）。該清洗裝置本身可以是一單一的裝置（如，一皮帶或轉筒）或者，例如是多個皮帶或轉筒。它用和該形成裝置相同的生產速度來操作且配備有多個清洗模組。清洗模組的數量可被改變用以達成用於被生產的產品的所想要的清洗效率。每一清洗模組包含一以受控制的速率及溫度以及夠低的力對著該網狀物將清洗液均勻地施用成為在該網狀物的整個寬度上的一液體帷幕的機構（“均勻地”一詞係指該清洗液的流量的變化容許誤差可高達5%），用以不傷及該網狀物或個別的絲線。這可藉由一液體施用箱來達成，其包含兩個室，其被一網格分隔開以平衡壓降、以及一出口槽。所有都可被調整以符合液體流要求。對於每一清洗模組而言，和每一清洗液施用裝置相關聯的是一脫水裝置（例如，真空抽吸）和清洗液收集器。使用過的清洗液然後可從該收集器被輸送走以用於再使用或溶劑回收。該脫水裝置被設置在該清洗液施用裝置的下游相距一段距離，其足以讓該清洗液有能夠發揮作用的適當停駐時間。典型地，該清洗區將以逆流模式來操作，其在該清洗液被用來清洗該網狀物的同時隨著該清洗液被向上游抽吸而提高氧化胺濃度。 　　[0014] ˙一用於收集經過清洗過的網狀物（11）或將該網狀物（11）直接轉送至其它處理階段的機構（6）。 　　[0015] ˙該處理可在5公尺/分鐘至1000公尺/分鐘的該被形成的網狀物（11）的線生產速度下被操作。在本發明的較佳的實施例中，該線生產速度可以是25至500公尺/分鐘。 　　[0016] ˙該清洗液是水、水/氧化胺混合物或其它適合移除溶劑的液體。詳言之，清洗液可以是純水、水/氧化胺混合物或一些其它適合從絲線中移除氧化胺的其它液體。例如，在該清洗區中，該清洗液可以是乾淨的去礦物質的水，其在最終清洗階段被引入且從每一液體收集階段被逆流地抽泵至上游的清洗液施用裝置。此用過的清洗液然後可被送去回收，用以在製備紡絲溶液時再利用或被用作為形成網狀物之前用於該形成區內噴灑絲線的進料的一部分、然後回收。清洗液溫度可在5-85℃的範圍內。非必要地，用來在一或多個清洗站藉由再循環來將清洗液濃縮的設施可被提供。 　　[0017] 對於製造厚度達到100公釐之厚的絲絨（fleece）而言，約5公尺/分鐘的被形成的網狀物（11）的線生產速度是可行的。對於薄的絲絨而言，高的線生產速度是可行的。 　　[0018] 在本發明的較佳實施例中，在網狀物形成之前，清洗液（7）在第一清洗步驟中係藉由噴嘴、細縫、轉動的夾捏滾筒或轉動的圓盤將清洗液朝向溶液線拋投以連續的噴灑線、帷幕、氣霧或薄霧的形式被施用至溶液線。而且，可實施相同目的的其它機構亦適用於本發明。 　　[0019] 在本發明的另一較佳的實施例中，使用於第一清洗步驟中的該清洗液（7）是來自於該第二清洗區（5）中的第一清洗模組（2）之已用過的清洗液或是在該第二清洗區中被獨立地供應的清洗液。 　　[0020] 詳言之，該網狀物形成裝置（4）可以是篩網皮帶或穿孔的滾筒，其中該網狀物形成裝置（4）的滲透性經過選擇，用以在允許良好的網狀物形成的同時亦能夠讓氣流及清洗液通過，該滲透性較佳地在100Pa的壓差下係介於4,000和15,000m3 /m2 /h之間。 　　[0021] 依據本發明的處理，該第二清洗裝置（5）可以逆流模式操作，其中新鮮的清洗液係在最遠的下游的清洗模組（2）處被添加。 　　[0022] 依據本發明的處理，在每一清洗模組（2）中，該清洗液施用裝置（9）在受控制的速率及溫度下將該清洗液施用成為該網狀物（11）的整個寬度上的一均勻的、封閉的液體帷幕。詳言之，該清洗液施用裝置（9）不應將該清洗液施用成個別的線，因為這些線會傷及該網狀物的結構及以該等極脆弱之黏結的絲線，尤其是在一開始的清洗步驟期間。而且，清洗液薄霧或類此者亦不能達成本發明的目的。 　　[0023] 在本發明的一特佳的實施例中，在每一清洗模組（2）中，該脫水裝置（10）被設置在該清洗液施用裝置（9）的下游一段距離處，該距離足以讓每一清洗模組有適當的駐留時間供清洗液發揮作用。 　　[0024] 被發現的是，依據本發明的處理可用極有經濟效率的方式操作，如果該適當的每一清洗模組的駐留時間是在0.06秒至120秒，較佳地在0.12秒至12秒，更佳地是在0.24秒至6秒之間。令人驚訝的發現是，藉由此簡單的教示，可找出清洗模組（2）數量和總清洗線長度（即，由所有清洗模組（2）構成的該清洗裝置（5）的總長度）之間的最理想組合。清洗模組的數量越大以及清洗線長度越長這兩者都將增加投資成本且運轉越多的清洗模組亦將因為對於清洗液需求的增加及用於抽泵與真空的能量的增加增加操作成本。 　　[0025] 如稍早說明過的，該處理的一關鍵的要求是在清洗模組的數量和清洗區的總長度兩者間的一良好的設定。令人驚訝地，已被發現的是，前述要求的一最理想的搭配可藉由根據上文中被提供的時間範圍（其對於清洗區成度提供整體的減小）改變在清洗區中本發明的清洗模組的駐留時間來決定。藉由使用此教示，在最後一個清洗模組中的氧化胺濃度為25%之下，用於網狀物的高速生產之清洗區內的總駐留時間被縮短至少10%。此外，在清洗區內的清洗模組的數量和分離可被改變，用以針對每一生產類型（例如，不同的網狀物厚度）將清洗效率最佳化。 　　[0026] 本發明的一較佳的實施例亦可以是該清洗裝置（5）的所有清洗模組（2）顯示實質相同的設計及相同的每一清洗模組的駐留時間。這有利於清洗裝置（5）的製造以及其操作，因為沒有個別差異必須加以考量。針對特殊的要求，如針對特殊產品的生產，當然可使用不同的清洗模組。 　　[0027] 為了要提高清洗液溶劑的濃度，一或多個該清洗模組（2）可具有在內部（即，在同一清洗模組內部）循環清洗液的機構。在此一操作模式中，只有一部分的清洗液將被往前送至後續的清洗模組（2）。為了要維持可行的處理經濟效異，很重要的是，為了溶劑回收，使用過的清洗液具有至少15%，較佳地為20%，更佳地為大於25%的氧化胺濃度。 　　[0028] 該處理依據本發明可進一步包括一處理步驟用來對該網狀物（11）施加精加工（finish）及/或內嵌的水針（in-line hydroentanglement）（3）。此等處理步驟大致上對於熟習此技藝者而言是已知的，對於水而言，例如其被描述在EP 2013390中。非必要地，例如，清洗模組的末端可包含一對該經過清洗的網狀物施加精加工的機構。 　　[0029] 上文所述之依據本發明的處理可進一步包括藉由將材料溶解或分散於水針步驟（3）的流體中而來將該材料混合至該網狀物（11）。此材料可以例如是耐火的化合物、顏色染料、交聯劑、軟化劑、脫乙醯甲殼質或脫乙醯甲殼質衍生物或類此者。許多其它修改物質，譬如染料、抗菌產品、離子交換劑產品、活性碳、奈米顆粒、乳液、超級吸收體、浸漬劑、精加工劑、移植劑、黏合劑；以及它們的混合物可在該清洗區內的清洗步驟期間或之後或在後續的處理步驟中被添加。如何在該萊賽爾熔噴處理的哪個步驟中添加上述的材料是熟習此技藝者所習知的。施加以溶液為主的化學處理劑或分散的固體顆粒於該纖維素網狀物上同樣亦適用在本發明中。纖維素包含被添加的添加物亦同樣適用於本發明的纖維素網狀物。關於本發明的其它應用將會被熟習此技藝者想到。 　　[0030] 依據本發明的該處理可進一步包括一用來在該處理的任何位置點將該網狀物（11）附著至一層其它材料（較佳地為一纖維層、薄膜層、或網狀物層）的一側或兩側上的機構。例如，依據本發明的該網狀物可被直接形成在另一材料上，該另一材料係在形成本發明的網狀物的位置點的上游被引入到該形成區。網狀物亦可在該清洗區的任何位置點或在下游處被結合。該被結合的層壓式網狀物的特性係受到最初發生網狀物結合的地方的直接影響。 　　[0031] 藉由此實施例，可生產例如由一層依據本發明所生產的纖維素網狀物以及在該網狀物的一側或兩側上的一或多個額外層所構成的複合材料。“夾合（sandwich）”構造是可能的，其中該纖維素網狀物被埋設在兩個（非必要地，不同的）層之間，例如薄膜材料或網狀材料層之間。該層可實質上包含一選自於由纖維素材料（譬如，纖維素纖維及紙漿（pulp））；非纖維素聚合物；及它們的混合物所組成的群組的材料。可能的多層材料的進一步細節被提供在EP 2013390號專利的段落[0031] 至[0048] 。 　　[0032] 該被徹底清洗的網狀物然後可如所需地被進一步處理（例如，可被收集成為一從未被乾燥的捲筒或被直接運送至一乾燥階段）。 　　[0033] 所有被用到的設備係以一種能夠回收能量、水蒸汽及化學物的方式被建造以防止清洗液或其它液體的液滴以不受控制的方式滴在該網狀物上。例如，防護罩以適當的角度被設置在該清洗線上以確保任何被形成凝結物流到該清洗線的一側，而不是流到該網狀物上。 　　[0034] 本發另一態樣是一種非織造產品，其由實質無端的絲線（endless filaments）構成且可用描述於本文中的處理來獲得，其具有一介於5至250gsm的基礎重量。此一產品只能藉由描述於本文中的處理以一經濟的方式來製造。 　　[0035] 本發明的另一態樣是一種用來製造以纖維素為主的網狀物的裝置，該以纖維素為主的網狀物係直接由萊賽爾紡絲溶液形成，其包含： 　　˙一擠壓裝置（1），它能夠擠壓出多條萊賽爾溶液線（solution threads），尤其是被安排成一或多列的溶液線以形成一帷幕，且亦能夠將該等溶液線如EP 1093536 B1中所描述般地延長， 　　˙一第一清洗區，其設有一用來緊接在該延長之後且在網狀物形成之前將清洗液輸送至該等溶液線，藉以形成被部分地凝結的（coagulate）絲線的機構（7）， 　　˙一網狀物形成區，其設有一如上文所述的網狀物形成裝置（4），該等部分凝結的絲線已被擺放於其上以形成網狀物（11），其中該網狀物形成裝置（4）具有多孔性，其足以允許氣流及清洗液被一液體及空氣移除裝置（8）穿過該網狀物形成裝置移除， 　　˙一設有一清洗裝置（5）的第二清洗區，該清洗裝置包括多個清洗模組（2），其中 　　˙每一清洗模組（2）包含一以一種不會傷及該網狀物結構以及極為脆弱的凝結的絲線的方式來施用清洗液（尤其是在一開始的清洗步驟期間）將清洗液施用至該網狀物（11）的機構（9）及一脫水裝置（10），其例如藉由真空抽吸來至少部分地將該網狀物（11）脫水， 　　˙一用於收集經過清洗過的網狀物（11）或將該網狀物（11）直接轉送至其它處理階段的機構（6），及 　　˙該裝置可在5公尺/分鐘（這對於厚度達100mm的厚的絲絨而言是可行的）至1000公尺/分鐘的該被形成的網狀物（11）的線生產速度下操作。 　　[0036] 較佳地，依據本發明的該裝置被設計來在25至500公尺/分鐘的線生產速度下操作。依據本發明的該裝置係以一種能夠用清洗液（其可以是水、水/胺氧化物混合物或其它適合去除溶劑的液體）來操作的方式被設計。 　　[0037] 在本發明的一較佳的實施例中，該用來在網狀物形成之前將清洗液（7）施用至該等溶液線的機構包含能夠將清洗液朝向溶液線拋投的噴嘴、細縫、轉動的夾捏滾筒或轉動的圓盤。而且，可實施相同目的的其它機構亦適用於本發明。 　　[0038] 詳言之，該網狀物形成裝置（4）可以是篩網皮帶或穿孔的滾筒，其中該網狀物形成裝置（4）的滲透性經過選擇，用以在允許良好的網狀物形成的同時亦能夠讓氣流及清洗液通過，該滲透性較佳地在100Pa的壓差下係介於4,000和15,000m3 /m2 /h之間。 　　[0039] 詳言之，該第二清洗裝置（5）能夠可以逆流模式操作，其中新鮮的清洗液係在最遠的下游的清洗模組（2）處被添加。 　　[0040] 在本發明的較佳的實施例中，在每一清洗模組（2）中，該清洗液施用裝置（9）能夠在受控制的速率及溫度下將該清洗液施用裝置施用成為該網狀物（11）的整個寬度上的一均勻的、封閉的液體帷幕。 　　[0041] 在本發明的另一較佳的實施例中，在每一清洗模組（2）中，該脫水裝置（10）被設置在該清洗液施用裝置（9）的下游一段距離處，該距離足以讓每一清洗模組有適當的駐留時間供清洗液發揮作用。該適當的每一清洗模組的駐留時間是在0.06秒至120秒，較佳地在0.12秒至12秒，更佳地是在0.24秒至6秒之間。 　　[0042] 較佳地，該清洗裝置（5）的所有清洗模組（2）顯示實質相同的設計及相同的每一清洗模組的駐留時間。這有利於清洗裝置（5）的製造以及其操作，因為沒有個別差異必須加以考量。針對特殊的要求，如針對特殊產品的生產，當然可使用不同的清洗模組。 　　[0043] 為了要提高清洗液溶劑的濃度，一或多個該清洗模組（2）可具有在內部（即，在同一清洗模組內部）循環清洗液的機構。在此一操作模式中，只有一部分的清洗液將被往前送至後續的清洗模組（2）。 　　[0044] 依據本發明該裝置可進一步包括一用來對該網狀物（11）施加精加工（finish）及/或內嵌的水針（3）的機構。此等處理步驟大致上對於熟習此技藝者而言是已知的，對於水而言，例如其被描述在EP 2013390中。 　　[0045] 如上文所述之依據本發明的該裝置可進一步包括一藉由將材料溶解或分散於水針步驟（3）的流體中而來將該材料混合至該網狀物（11）的機構。此材料可以例如是耐火的化合物、顏色染料、交聯劑、軟化劑、脫乙醯甲殼質或脫乙醯甲殼質衍生物或類此者。 　　[0046] 依據本發明的該裝置可進一步包括用來在該處理的任何位置點將該網狀物（11）附著至一層其它材料（較佳地為一纖維層、薄膜層、或網狀物層）的一側或兩側上的機構。 　　[0047] 本發明現將用例子來例示。這些例子並不是要以任何方式來侷限本發明的範圍。本發明亦包括基於相同的發明概念的任何其它的實施例。 例子1至12 　　[0048] 為了要用1.0dtex的平均絲線大小來生產基礎重量為15gsm的纖維素網狀物，包含13%的纖維素的萊賽爾紡絲溶液從如EP 1093536B1中所描述的一熔噴紡絲束的配置以一每公尺的網狀物寬度約200kg/h纖維素的產出量被垂直地向下擠壓。熔噴空氣供應的流量和溫度被調整以達成所需要的絲線擠製。該等被拉伸的絲線然後接受第一清洗步驟：30℃的去礦物質的水從單一‘噴灑棒’被噴灑在該絲線帷幕的每一長邊上。每一噴灑棒包含如EP 1093536B1中所描述地被配置來提供氣霧液滴於絲線上的噴灑噴嘴。該等被部分地凝結的絲線然後在後續的形成步驟中被擺放在該形成裝置上，其包含以476公尺/分鐘速度移動的水平多孔性輸送皮帶。一真空系統在該皮帶底下操作以確保該等絲線的均勻鋪排以達到均一的網狀物厚度並移除來自該等噴灑噴嘴之過剩的壓擠氣體及液體。該皮帶的滲透相是9000m3 /m2 /h且該真空系統產生100Pa之跨該皮帶的壓力差。空氣和清洗液被分離。用過的清洗液被送至一溶劑回收單元，用以在製造紡絲溶液時再使用。該網狀物在該皮帶上被運送至清洗區，其被配置成同一水平的多孔性輸送皮帶的一側向部件，其包含一系列的清洗模組，每一清洗模組將清洗液如一‘帷幕’般地施用於該網狀物上。該清洗液然後被一真空系統穿過該皮帶被移除。該等清洗模組被分離以確保用於良好的清洗效率之足夠的駐留時間。由60℃的去礦物質水組成的該清洗液在最後清洗模組以逆流的模式被導入且被抽泵逐漸地往上游經過每一個其它的清洗模組。去礦物質水的總消耗量（在該形成區及清洗區內）約為每公尺的網狀物寬度6m3 /hr。用過的清洗液被送至溶劑回收處，用以來製備紡絲溶液時再使用。該濕的網狀物在該清洗線的末端被收集，然後用一離線的筒型乾燥器予以乾燥。12個不同的清洗區安排被測試，其中單一清洗模組的長度和駐留時間以及模組數量如表1中所列地被改變。所有清洗模組都是同一型式。
Figure 02_image001
[0049] 令人驚訝地，從這些相同線速度（即，相同生產力）的測試中發現到的是，清洗線長度和產品品質可被減少2至16%之間且清洗模組的數量減少39至83%。
[0050]1‧‧‧壓擠裝置2‧‧‧清洗模組3‧‧‧水針步驟4‧‧‧網狀物形成裝置5‧‧‧清洗裝置6‧‧‧用來收集清洗過的網狀物或將網狀物輸送至後續階段的機構7‧‧‧施用清洗液的機構8‧‧‧液體及空氣移除裝置9‧‧‧清洗液施用裝置10‧‧‧脫水裝置11‧‧‧網狀物
[0008] 　　圖1顯示本發明的代表圖式。熟習此技藝者將可瞭解的是，本發明可有有其它的佈局。
1‧‧‧壓擠裝置
2‧‧‧清洗模組
3‧‧‧水針步驟
4‧‧‧網狀物形成裝置
5‧‧‧清洗裝置
6‧‧‧用來收集清洗過的網狀物或將網狀物輸送至後續階段的機構
7‧‧‧施用清洗液的機構
8‧‧‧液體及空氣移除裝置
9‧‧‧清洗液施用裝置
10‧‧‧脫水裝置
11‧‧‧網狀物

Claims (36)

  1. 一種用來製造以纖維素為主的網狀物的處理，該網狀物是由萊賽爾紡絲溶液直接形成，該處理包含：a.一壓擠步驟，其使用一能夠壓擠出多條萊賽爾溶液線的壓擠裝置(1)，尤其是該等溶液線被設置成一或多列以形成一帷幕，且該擠壓裝置亦能夠延長該等溶液線(solution threads)，b.一第一清洗步驟，其被一緊接在該延長之後且在網狀物形成之前將清洗液輸送至該等溶液線的機構(7)實施於第一清洗區內，藉以形成被部分地凝結的(coagulate)纖維素絲線，c.一網狀物形成步驟，其被一網狀物形成裝置(4)實施在一網狀物形成區內，該等被部分凝結的絲線被鋪設在其上以形成網狀物(11)，其中該網狀物形成裝置(4)具有多孔性，其足以允許氣流及清洗液穿過它被抽出，d.一第二清洗步驟，其被一清洗裝置(5)實施於一第二清洗區中，該清洗裝置包括多個模組的清洗模組(2)，其中e.每一清洗模組(2)包含一以一種不會傷及該網狀物的結構以及該等被凝結的絲線的方式來將清洗液施用至該網狀物(11)的機構(9)及一脫水裝置(10)，用來至少部分地將該網狀物(11)脫水，及 f.一用來收集被清洗過的網狀物(11)或將該網狀物(11)直接轉送至其它處理階段的機構(6)，及g.該處理可在5公尺/分鐘至1000公尺/分鐘的該被形成的網狀物(11)的線生產速度下被操作，及h.該清洗液是水、水/氧化胺混合物或其它適合移除溶劑的液體。
  2. 如申請專利範圍第1項之處理，其中在網狀物形成之前被施用至該等溶液線的清洗液(7)係藉由噴嘴、細縫、轉動的夾捏滾筒或轉動的圓盤等等將清洗液以連續的噴灑線、帷幕、氣霧或薄霧的形式朝向該等溶液線拋投而被施用。
  3. 如申請專利範圍第1項之處理，其中使用於第一清洗步驟中的該清洗液(7)是來自於該第二清洗區(5)中的第一清洗模組(2)之已用過的清洗液或是在該第二清洗區中被獨立地供應的清洗液。
  4. 如申請專利範圍第1項之處理，其中該網狀物形成裝置(4)的滲透性經過選擇，用以在允許良好的網狀物形成的同時亦能夠讓氣流及清洗液通過，該滲透性較佳地在100Pa的壓差下係介於4,000和15,000m3/m2/h之間。
  5. 如申請專利範圍第1項之處理，其中該第二清洗裝置 (5)能夠以逆流模式操作，其中新鮮的清洗液係在最遠的下游處的清洗模組(2)被添加。
  6. 如申請專利範圍第1項之處理，其中在每一清洗模組(2)中，該清洗液施用裝置(9)在受控制的速率及溫度下將該清洗液施用成為該網狀物(11)的整個寬度上的一均勻的、封閉的液體帷幕。
  7. 如申請專利範圍第1項之處理，其中在每一清洗模組(2)中，該脫水裝置(10)被設置在該清洗液施用裝置(9)的下游一段距離處，該距離足以讓每一清洗模組有適當的駐留時間供清洗液發揮作用。
  8. 如申請專利範圍第7項之處理，其中該適當的每一清洗模組的駐留時間是從0.06秒至120秒。
  9. 如申請專利範圍第7項之處理，其中該適當的每一清洗模組的駐留時間是從0.12秒至12秒。
  10. 如申請專利範圍第7項之處理，其中該適當的每一清洗模組的駐留時間是從0.24秒至6秒。
  11. 如申請專利範圍第7項之處理，其中該清洗裝置(5)的所有清洗模組(2)展現出實質相同的設計及相同的每 一清洗模組的駐留時間。
  12. 如申請專利範圍第1項之處理，其中一或多個該清洗模組(2)具有內部地循環清洗液的能力，用以提高清洗液溶劑濃度。
  13. 如申請專利範圍第1-12項之處理，其進一步包括用來對該網狀物(11)施加精加工及/或內嵌的水針(in-line hydroentanglement)(3)的步驟。
  14. 如申請專利範圍第1-12項之處理，其具有藉由將材料溶解或分散於水針步驟(3)的流體中而讓該材料被混合至該網狀物(11)。
  15. 如申請專利範圍第1-12項之處理，其包含將該網狀物(11)附著至一層其它材料的一側或兩側上。
  16. 如申請專利範圍第15項之處理，其中該層其它材料包含纖維層。
  17. 如申請專利範圍第15項之處理，其中該層其它材料包含薄膜層。
  18. 如申請專利範圍第15項之處理，其中該層其它材料包 含網狀物層。
  19. 一種可用申請專利範圍第1-12項之處理來獲得的產品，其具有一介於5至250gsm之間的基礎重量。
  20. 一種用來製造以纖維素為主的網狀物的裝置，該以纖維素為主的網狀物係直接由萊賽爾紡絲溶液形成，該裝置包含：a.一擠壓裝置(1)，它能夠擠壓出多條萊賽爾溶液線(solution threads)，尤其是該等溶液線被安排成一或多列的溶液線以形成一帷幕，且亦能夠將該等溶液線延長，b.一第一清洗區，其設有一用來緊接在該延長之後且在網狀物形成之前將清洗液輸送至該等溶液線的機構(7)，藉以形成被部分地凝結的(coagulate)纖維素絲線，c.一網狀物形成區，其設有一網狀物形成裝置(4)，該等部分凝結的絲線被擺放於其上以形成網狀物(11)，其中該網狀物形成裝置(4)具有多孔性，其足以允許氣流及清洗液穿過它被抽出，d.一設有一清洗裝置(5)的第二清洗區，該清洗裝置包括多個清洗模組(2)，其中e.每一清洗模組(2)包含一以一種不會傷及該網狀物結構以及該等凝結的絲線的方式來將清洗液施用至該網 狀物(11)的機構(9)及一脫水裝置(10)，用來至少部分地將該網狀物(11)脫水，及f.一用於收集清洗過的網狀物(11)或將該網狀物(11)直接轉送至其它處理階段的機構(6)，及g.該裝置可在5公尺/分鐘至1000公尺/分鐘的該被形成的網狀物(11)的線生產速度下操作。
  21. 如申請專利範圍第20項之裝置，其中該用來在網狀物形成之前將該清洗液(7)施用至該等溶液線的機構包含將清洗液朝向該等溶液線拋投的噴嘴、細縫、轉動的夾捏滾筒或轉動的圓盤。
  22. 如申請專利範圍第20項之裝置，其中該網狀物形成裝置(4)的滲透性經過選擇，用以在允許良好的網狀物形成的同時亦能夠讓氣流及清洗液通過，該滲透性較佳地在100Pa的壓差下係介於4,000和15,000m3/m2/h之間。
  23. 如申請專利範圍第20項之裝置，其中該第二清洗裝置(5)能夠以逆流模式操作，其中新鮮的清洗液係在最遠的下游處的清洗模組(2)被添加。
  24. 如申請專利範圍第20項之裝置，其中在每一清洗模組(2)中，該清洗液施用裝置(9)在受控制的速率及溫度下將該清洗液施用成為該網狀物(11)的整個寬度上的一 均勻的、封閉的液體帷幕。
  25. 如申請專利範圍第20項之裝置，其中在每一清洗模組(2)中，該脫水裝置(10)被設置在該清洗液施用裝置(9)的下游一段距離處，該距離足以讓每一清洗模組有適當的駐留時間供清洗液發揮作用。
  26. 如申請專利範圍第25項之裝置，其中該適當的每一清洗模組的駐留時間是從0.06秒至120秒。
  27. 如申請專利範圍第25項之裝置，其中該適當的每一清洗模組的駐留時間是從0.12秒至12秒。
  28. 如申請專利範圍第25項之裝置，其中該適當的每一清洗模組的駐留時間是從0.24秒至6秒。
  29. 如申請專利範圍第20項之裝置，其中該清洗裝置(5)的所有清洗模組(2)展現出實質相同的設計及相同的每一清洗模組的駐留時間。
  30. 如申請專利範圍第20項之裝置，其中一或多個該清洗模組(2)具有內部地循環清洗液的機構，用以提高清洗液溶劑濃度。
  31. 如申請專利範圍第20-30項之裝置，其進一步包括用來對該網狀物(11)施加精加工及/或內嵌的水針(3)的機構。
  32. 如申請專利範圍第20-30項之裝置，其進一步包括藉由將材料溶解或分散於水針步驟(3)的流體中而讓該材料被混合至該網狀物(11)的機構。
  33. 如申請專利範圍第20-30項之裝置，其進一步包含將該網狀物(11)附著至一層其它材料(其較佳地為一纖維層、薄膜層、或網狀物層)的一側或兩側上的機構。
  34. 如申請專利範圍第33項之裝置，其中該層其它材料包含纖維層。
  35. 如申請專利範圍第33項之裝置，其中該層其它材料包含薄膜層。
  36. 如申請專利範圍第33項之裝置，其中該層其它材料包含網狀物層。
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