TWI837374B - 用於提供具有預定纖維長度分佈的經處理的具有纖維素之初始物質之方法 - Google Patents

Abstract

說明了一種用於提供經處理的具有纖維素之初始物質(110)之方法，該初始物質尤其為用於形成尤其再生的纖維素型成形體(102)的初始物質。該方法具有以下步驟：i)送入具有纖維素之初始物質(101)，該初始物質具有纖維素型纖維，以及處理(20)該具有纖維素之初始物質(101)，以獲得經處理的具有纖維素之初始物質(110)，使得該經處理的具有纖維素之初始物質(110)的纖維素纖維具有預定的纖維長度分佈。另外還說明了一種用於製造纖維素型成形體(102)之方法、一種經處理的具有纖維素之初始物質(110)、以及舊紡織品之用途。

Description

用於提供具有預定纖維長度分佈的經處理的具有纖維素之初始物質之方法

本發明關於一種用於提供經處理的具有纖維素之初始物質之方法，該初始物質尤其為用於形成纖維素型成形體的初始物質。本發明另外還關於一種用於從經處理的具有纖維素之初始物質來製造(再生的)纖維素型成形體之方法。此外本發明關於經處理的具有纖維素之初始物質。另外，本發明關於經處理的舊紡織品用於製造纖維素型成形體之用途。本發明尤其關於一種具有預定纖維長度分佈的經處理的具有纖維素之初始物質。

本發明因此可以關於提供經處理的含纖維素的初始物質之技術領域。本發明尤其可以關於由經處理的含纖維素的初始物質來製造(再生的)纖維素型成形體之技術領域。此外，本發明可以關於固體、尤其舊紡織品的再循環之技術領域。

具有纖維素的經處理的初始物質(例如漿料)可以用作製造纖維素型成形體的基礎材料。這些成形體例如可以為纖維(例如溶解性纖維或黏膠纖維)或還可以為紙漿材料。為此首先處理具有纖維素之初始物質。這種初始物質可以例如為木材、舊紙或舊紡織品。處理可以包括將初始物質的成分機械和/或化學分離。經處理的初始物質(例如漿料)然後可以由纖維組成，可以將這些纖維送入進一步的製造方法中。由此可以通過泵和閥將漿料例如作為懸浮液送入後續製程，例如製造紡絲物質(用於黏膠纖維方法和/或溶解性纖維方法)。

但是現在此時可能出現問題，這些問題主要是由於纖維的長度造成的。在舊紡織品作為初始物質的情況下，舊紡織品除了大多數情況下呈棉纖維形式的纖維素纖維之外還具有合成纖維，如聚酯。原生棉具有約40 mm的纖維長度，而聚酯作為連續單絲被製造並且然後以可設定的纖維長度被切割為截短纖維。由於這種特別長的(纖維素)纖維，在處理過程期間可能在此時使用的機組(設備)中造成堵塞。另一方面，如果這些纖維過短，則可能產生大量的粉塵。同時，非常短的纖維還具有大表面積並且因此在其已經吸收了一次液體介質之後可能難以脫水。另外，短纖維還可能無意中被分離，這可能導致材料損失和環境污染。

在纖維過長時，尤其可能造成所謂的「編結(Verzopfungen)」，其中當纖維彼此纏繞時可能出現的是纖維球。這尤其可能在管道中的狹窄位置或死區中出現，但是也可能在泵或閥中出現。這些纖維球可能在製造過程(例如溶解性纖維方法)期間在導管中導致阻塞，這進而與手動清潔的高耗費相關。在進一步使用纖維(例如作為紡絲物質用於製造溶解性纖維)時還可能出現的是，如果纖維過長，則它們在給定的反應時間中不完全溶解，由此產生了對於紡絲物質而言明顯提高的過濾耗費。對應地，生產成本顯著提高，而同時所製造的產品的品質降低。

與此相反，過短的纖維具有過大的表面積，使得這些纖維難以脫水，由此不能高效地排出溶劑。另外，特別短的纖維或特別小的纖維顆粒(細料)在處理過程中可能藉由廢水被洗出。在此可能造成明顯的材料損失。另外，由此還可能造成帶有纖維廢物的增加的廢水污染。對應地，常規的溶液同樣與額外的高生產成本(尤其由於材料損失)相關，而另外還存在較不節約資源且較不環保的生產類型。

本發明之目的是以高效、穩健且節約資源的方式提供一種具有纖維素的經處理的初始物質(例如用於製造(再生的)纖維素型成形體)。

這個目的藉由獨立請求項的主題實現。較佳的設計由從屬請求項得出。

根據本發明之一個方面描述了一種用於提供經處理的具有纖維素之初始物質(尤其為用於形成(進一步尤其再生的)纖維素型成形體的初始物質)之方法。該方法具有以下步驟：i)送入(尤其預分類和/或粉碎)具有纖維素之初始物質(例如舊紡織品、舊紙、木材)，該初始物質具有纖維素型纖維，以及ii)處理(包括例如粉碎、蒸煮、單獨化、將纖維截短、將纖維選擇性分離)該具有纖維素之初始物質，以獲得經處理的具有纖維素之初始物質(例如漿料)，使得該經處理的具有纖維素之初始物質的纖維素纖維具有預定的纖維長度分佈。

根據本發明之另一個方面描述了一種用於製造(尤其再生的)纖維素型成形體之方法。該方法具有以下步驟：i)提供如上所述之具有纖維素的經處理的初始物質，以及ii)由該具有纖維素的經處理的初始物質(例如借助於溶解性纖維方法或黏膠纖維方法)形成該纖維素型成形體。

根據本發明之另一個方面描述了一種具有纖維素的經處理的初始物質，用於製造纖維素型成形體。該經處理的具有纖維素之初始物質在此具有在0.75至2.5 mm、尤其0.9至1.75 mm、進一步尤其1.0至1.5 mm範圍內的長度加權平均纖維長度。

根據本發明之另一個方面描述了經處理的舊紡織品用於製造纖維素型成形體之用途，這些舊紡織品具有在0.75至2.5 mm、尤其0.9至1.75 mm、進一步尤其1.0至1.5 mm範圍內的長度加權平均纖維長度。

在本文的範圍內，術語「纖維素」可以尤其理解為如下的有機化合物，其組分為植物性的細胞壁或者可以合成製造。纖維素是多糖(即多聚糖)。纖維素係不分支的並且典型具有幾百至幾萬個β-D-葡萄糖分子(β-1,4-葡萄糖鍵)或纖維二糖單元。纖維素纖維以受植物控制的方式從纖維素分子構造成。藉由製程過程可以在形成再生纖維的情況下累積纖維素分子，例如作為耐撕裂的纖維。

在本文的範圍內，術語「成形體」可以尤其理解為二維或三維的幾何體，該幾何體為用於製造或重新獲得纖維素之方法的結果。成形體尤其可以理解為具有纖維素或者由纖維素組成並且由溶解的漿料製造的二維或三維的物體。成形體尤其可以為溶解性纖維成形體、黏膠纖維成形體、莫代爾纖維成形體或紙質成形體(紙漿材料)。典型的成形體為單絲、纖維、海綿和/或薄膜。理論上所有類型的纖維素成形體都適合於本發明之實施例。在此具有常規尺寸(例如38 mm長度)的環狀單絲以及經切割的截短纖維和短纖維都可以理解為纖維。在此在一個或多個擠出噴嘴之後使用抽拉裝置之方法以及尤其如熔融吹氣方法的其他方法都可以考慮用於製造纖維。替代於纖維，還可以製造具有纖維素的膜作為成形體，即，平坦的且基本上均勻的具有纖維素或由纖維素形成的薄膜。膜可以尤其藉由如下方式製造：藉由調節溶解性纖維方法的過程參數，只有在接收面上出現單絲之後才至少部分地觸發凝固。膜可以理解為平面狀的纖維素成形體，其中這些膜的厚度是可調節的(例如藉由選擇依次安排的噴嘴排的數量)。成形體的其他實施方式為由纖維素單絲或纖維素纖維形成的織物和氈，尤其由彼此一體熔融(「混融(merging)」)的基本上連續的纖維素單絲(「熔融吹氣(melt blown)」)形成的紡黏無紡布。在此，織物尤其可以理解為由至少兩種(較佳的是成直角或接近直角)交叉的紗線系統(或纖維系統)紡織的平面結構，其中在縱向上的紗線(或纖維)可以稱為經紗並且在橫向上的紗線(或纖維)可以稱為緯紗。氈或無紡布可以稱為由有限長度的單絲或纖維或經切割的絲線形成的無規則(尤其存在於糾纏層(Wirrlage)中)的結構，這些單絲或纖維或經切割的絲線組合成纖維層或纖維堆並且(尤其摩擦配合地)彼此相連。還能以球體的造型來創造成形體。還可以提供具有纖維素的顆粒，尤其如珠(即粗粒或小球)或小片作為成形體，它們在此種形狀下可以被進一步加工。可能的纖維素成形體還有顆粒狀的結構，如粗粒、球形粉末或纖條體(Fibride)。成形體的賦形較佳的是藉由經由擠出噴嘴擠出含纖維素的紡絲溶液來進行，因為以此方式可以用非常統一的形狀製造大量的纖維素成形體。另一種可能的纖維素成形體是海綿或更一般而言多孔的成形體。所述之成形體可以根據示例性實施例用於例如製造絲線、紡織物、凝膠、紙、紙板、濾紙或複合材料。

在本文的範圍內，術語「溶解性纖維方法」可以尤其理解為用於根據直接溶劑方法來製造纖維素之方法。對於溶解性纖維方法，纖維素可以從包含這種纖維素的初始物質中獲得。該初始物質在溶解性纖維方法中可以溶解在適合的溶劑中(尤其具有三級胺氧化物，例如N-甲基𠰌啉-N-氧化物(NMMO)和/或離子液體，即由陽離子和陰離子構成的低熔融鹽)。該溶解尤其可以藉由除水進行和/或在沒有化學改性的情況下進行。所獲得的溶劑(也可以稱為原液(Dope)或紡絲溶液)在溶解性纖維方法中隨後可以被擠壓穿過一個或多個紡絲噴頭。由此形成的單絲可以在其穿過含水的浴中(尤其在具有水性NMMO溶液的浴中)的氣隙的自由或受控的沈降期間和/或之後和/或藉由位於氣隙中的水分沈澱。

溶解性纖維(Lyocell)是指根據直接溶劑方法來製造的具有纖維素的再生纖維類型。從原料(例如木材、舊紡織品……)中提取纖維素以用於溶解性纖維方法。隨後可以將如此獲得的漿料在沒有化學改性的情況下藉由除水而溶解在N-甲基𠰌啉-N-氧化物(NMMO)(一種溶劑)中、過濾並且隨後擠壓穿過紡絲噴頭。如此成形的單絲在穿過具有水性NMMO溶液的浴中的氣隙時沈澱並且隨後例如被切割成截短纖維。

在本文的範圍內，術語「黏膠纖維方法」可以尤其理解為用於根據濕紡方法來製造纖維素之方法。對於黏膠纖維方法，纖維素可以從包含這種纖維素的初始物質(尤其木材或木漿)中獲得。

在本文的範圍內，術語「黏膠纖維方法」可以理解為黃原酸酯方法。在作為黃原酸酯方法進行的黏膠纖維方法中，在彼此相繼的製程階段中，可以首先用鹼(例如用苛性鈉)處理初始物質，由此形成鹼性纖維素。在隨後使這種鹼性纖維素與二硫化碳反應時形成了纖維素黃原酸酯。由此可以藉由進一步加入鹼(尤其苛性鈉)來產生黏膠纖維紡絲溶液，該紡絲溶液可以被擠壓穿過一個或多個紡絲噴頭。在紡絲浴中藉由凝固產生黏膠纖維單絲。如此製造的黏膠纖維單絲隨後例如被切割成黏膠纖維截短纖維。

在本文的範圍內，術語「黏膠纖維方法」還可以理解為胺基甲酸酯方法，其中替代二硫化碳使用氨來製造可溶的纖維素衍生物。在此，替代纖維素黃原酸酯，產生了所謂的纖維素胺基甲酸酯。類似於繼續使用纖維素黃原酸酯，由纖維素胺基甲酸酯製造了可紡絲的溶液，在擠壓通過一個或多個紡絲噴嘴之後在紡絲浴中可以從該溶液再生纖維素單絲。

另外，在本文的範圍內，術語「黏膠纖維方法」還可以理解為冷鹼方法，其中在沒有進一步衍生化成黃原酸酯或胺基甲酸酯的情況下使纖維素溶解在經調溫(尤其經冷卻)的水性鹼性介質中。在一個實施例中，水性鹼性介質的溫度為小於20℃、尤其還小於5℃。為了改進溶解行為，可以向該水性鹼性介質中混入添加物，例如脲、硫脲、氧化鋅、聚乙二醇或表面活性劑。在穿過一個或多個紡絲噴嘴之後，借助於在酸性或鹼性紡絲浴中的沈降，再次由包含纖維素的紡絲溶液再生纖維素單絲。

將借助於稱為黏膠纖維方法(尤其黃原酸酯方法、胺基甲酸酯方法或冷鹼方法)的濕紡絲方法製造的化學纖維或再生纖維稱為黏膠纖維。黏膠纖維方法的初始物質是呈化學漿料形式的高純度纖維素。

在本文的範圍內，術語「來自服裝製造的殘餘物」可以尤其理解為具有纖維素或由纖維素組成的紡織品或絲線的廢品和/或邊角料，其中這些殘餘物在用於製造服裝之方法期間出現。在製造服裝時，例如製造具有纖維素的紡織品作為初始物質，然後從該紡織品上切下平坦的部分(例如以T恤半件的形式)。根據一個示例性實施例可以再次送入用於製造具有纖維素的成形體之方法的殘餘物得以保留。即，來自服裝製造的殘餘物可以為具有纖維素或由纖維素組成的初始物質，該初始物質可以用於再次獲得纖維素，然後消費者將殘餘物作為服裝使用或其他方式使用。來自服裝製造的殘餘物尤其可以由基本上純的纖維素形成，尤其在沒有分離的且不具有纖維素的成形體(例如紐扣、紡織印刷物或縫紉線)的情況下。

在本文的範圍內，術語「舊服裝」可以尤其理解為具有纖維素的單件服裝或家紡產品(例如寢具)，該單件服裝在回收纖維素的至少一部分時已經被消費者使用過(尤其穿戴過)。即，舊服裝可以為具有纖維素之初始物質，該初始物質可以(但不是必須)具有顯著量的外來物質並且在消費者將該舊服裝作為服裝使用或以其他方式使用之後可以用於再次獲得纖維素。舊服裝可以尤其由纖維素和一種或多種外來物質形成的混合物構成，尤其具有(尤其在單件服裝的情況下經常使用的)合成塑膠(例如聚酯和/或彈性纖維)和/或分離的且不具有纖維素的成形體(例如紐扣、紡織印刷物或縫紉線)。聚酯尤其理解為在其主鏈中具有酯官能基(R-[-CO-O-]-R)的聚合物。聚酯包括聚碳酸酯和聚對苯二甲酸乙二酯。彈性纖維尤其理解為可拉伸的具有高彈性的化學纖維。作為彈性纖維基礎的嵌段共聚物可以包含至少85%聚胺酯的質量比例。

在本文的範圍內，術語「舊紡織品」可以理解為「舊服裝」以及「服裝製造的殘餘物」。

在本文的範圍內，術語「紡織品」可以理解為「新紡織品」以及「舊服裝」和「服裝製造的殘餘物」。

術語「新紡織品」包括紡織原料(天然纖維、化學纖維)和已經藉由一種或多種方法被加工成線狀、面狀或立體產品的非紡織原料。術語「新紡織品」既可以被術語「來自服裝製造的廢品」涵蓋，也可以被稱為成品(例如服裝、寢具)，其中後者基本上尚未被使用者使用/穿戴。在一個實施例中，在舊紡織品與新紡織品之間進行區分。在另一個實施例中，術語舊紡織品還可以包括這些新紡織品(未使用的成品紡織產品同樣可以理解為舊紡織品或服裝廢品)。

在本文的範圍內，術語「造紙」尤其理解為，從含纖維素的且經處理的初始物質形成為紙漿材料的纖維素型成形體。「紙漿材料」在此背景下可以理解為紙初始物質，然後從該紙初始物質可以形成紙產品，例如紙、紙板、濾紙等。紙漿材料可以為至少包含漿料(纖維素)和黏結劑的複合材料。「紙漿材料」還可以包括紙或類似紙的材料以及紙板、濾紙材料、絕緣墊、抽吸無紡布(Saugvliese)、纖維增強的平面材料等。紙漿材料可以藉由將纖維懸浮液例如在篩網上脫水來形成。紙漿材料可以為基本上由(纖維素)纖維組成的平面材料(纖維無紡布)。紙漿材料可以在後續的工作步驟中進一步被緻密化且被乾燥。即，從纖維素型成形體到紙漿材料的所有加工步驟都可以被稱為造紙方法。另外，從纖維素型成形體到紙或從紙漿材料到紙製品的所有加工步驟也都可以稱為造紙。

在本文的範圍內，術語「處理」尤其理解為如下處理進料的初始物質，使得出料的經處理的初始物質在其化學/物理特性上或者在其材料組成上至少部分地與進料的初始物質有所不同。處理過程可以包括粉碎初始物質的步驟，例如切碎舊紡織品。另外，處理過程可以具有以下步驟：將纖維素纖維單獨化並且切割。在處理過程期間例如可以進行蒸煮過程，尤其鹼性蒸煮。另外例如可以在處理過程期間從纖維素中(借助於蒸煮)消耗掉合成纖維(如聚酯)。另外，處理過程還可以包括機械分離步驟，如密度分離。由此，替代於或補充於蒸煮過程，可以例如機械地去除合成纖維或其他外來物質。另外，處理可以包括將纖維素纖維截短到預定的纖維長度分佈。

在本文的範圍內，術語「預定的纖維長度分佈」尤其可以理解為，在經處理的初始物質中的(纖維素)纖維的長度基本上處於預先定義的(即有意選出的)範圍內。術語「纖維長度」在此可以涉及纖維素纖維的長度但是也可以涉及合成纖維(塑膠)的長度。另外，術語「長度分佈」例如可以(以長度加權方式)涉及纖維長度的平均值(Durchschnittswert)。這個平均值於是可以處於一個確定的或預先定義的長度範圍內。因此，例如可以預定，長度加權的平均纖維長度在0.75-2.5 mm的範圍內。此外，還可以預定，纖維的某一比例(例如一定的百分比)滿足確定的長度條件。於是例如可以預定，不允許低於0.2 mm長度的纖維的比例大於經處理的初始物質的11%。

根據本發明之一個示例性實施例，當該處理的過程條件被設定為使得經處理的初始物質(例如漿料)具有預定的纖維長度分佈時，以特別高效、節約資源且可持續發展的方式提供了具有纖維素的經處理的初始物質(例如用於製造(再生的)纖維素型成形體)。預定的纖維長度分佈在此可以準確地如此設定，使得有助於經處理的初始物質的所希望且有利的特性。雖然以往僅僅設定所製造的纖維素型成形體的纖維長度(例如截短纖維)，但已經出人意料地證明，設定精確定義的纖維長度分佈已經在用於製造纖維素型成形體的初始物質中(即在若干個處理步驟之前的上游)提供了在由初始物質製造纖維素型成形體時的許多優點。

設定一定的最大纖維長度可以是有利的，以便防止上述「編結」。當尤其非常長的纖維彼此纏繞時可能出現這些纖維球。這尤其可能在供應系統的狹窄位置或死區中出現並且在那裡導致堵塞，這隨後與高的手動清潔耗費相關。

相反，設定一定的最小纖維長度可以是有利的，以避免材料損失。特別短的纖維或特別小的纖維顆粒(細料)在蒸煮、清洗和漂白過程中尤其可能藉由廢水被洗出。除了已經提及的材料損失之外，由此還可能造成增大的廢水污染。另外可以確保不產生過多的粉塵並且確保所存在的纖維具有適合的脫水特性(即不過大的表面積)。

設定特定的平均纖維長度可以是特別有利的，以便在稍後對經處理的初始物質的進一步使用過程中(例如在製造(用於黏膠纖維方法和/或溶解性纖維方法的)紡絲物質時作為漿料)保證可以用反應介質良好地接近和潤濕纖維。具有預定纖維長度分佈的纖維另外可以在給定的反應時間(例如在溶解性纖維方法的紡絲物質中)完全溶解，由此不產生用於紡絲物質的額外的過濾耗費。

下面將描述該方法、該成形體和該用途的另外的實施例。

根據一個實施例，該具有纖維素之初始物質完全或部分地具有來自服裝製造的殘餘物和/或舊服裝。這可以帶來以下優點：可以以非常高效的方式將舊紡織品再循環。

舊紡織品可以分別具有纖維素和視需要的外來物質如合成塑膠，並且由此用作含纖維素的初始物質。由此，舊紡織品可以作為具有(較佳的是)預先定義的組成的初始物質再次用於連續製造(再生的)纖維素型成形體，尤其其中再生的成形體的纖維素基本上以溶解性纖維、黏膠纖維和/或紙纖維的形式存在。

在另一個實施例中，預分類可以處於對所使用的舊紡織品混合物的材料組成的處理上游。舊紡織品通常可以在難以定義(非均質)的混合物中供貨。使用過的紡織品可以用機械、還有手工的預分類來預選，以便排除掉完全不可用的部分，例如羊毛、金屬箔、塑膠無紡布等。

根據一個實施例，來自服裝製造的殘餘物可以與舊服裝混合，以便提供預先定義的組成。來自服裝製造的殘餘物例如可以為來自工業的產品廢棄物並且由此通常是可鑒別的而且部分是類別單一的。藉由將這兩種(再循環)流匯合，可以提供有利的舊紡織品混合物。這種舊紡織品混合物可能特別適合用於製造纖維素型成形體，例如溶解性纖維成形體。

根據另一個實施例，該處理還具有以下步驟：將該具有纖維素之初始物質單獨化，使得存在單獨的纖維素纖維(尤其基本上僅僅存在單獨的纖維素纖維)。這可以具有以下優點：初始物質的(完全)解離(例如舊紡織品解離成單獨纖維)可以實現特別適當地提供預定的纖維長度分佈。

單獨化可以以機械和/或化學方式實現。可以使用單獨之方法，或者可以彼此組合使用多種方法。

在一個實施例中，舊紡織品被如此粉碎，使得還進行纖維的單獨化。例如可以使用精磨機以便實現纖維的單獨化。使用精磨機主要可以將切割碎屑、但是還有舊紡織品機械地去纖維化，其中纖維還可以被機械加工。

化學的單獨化例如可以借助於蒸煮(例如鹼性蒸煮)來進行。這個過程還可以與分離非纖維素型纖維(例如合成纖維)相組合。此外，蒸煮過程還可以與(藉由對應地設定過程參數)產生具有短纖維長度的纖維素纖維相組合。

替代地或補充地，在液態介質中的纖維可以暴露於電場。這個電場可以導致纖維的定向，由此可以易於或實現纖維的單獨化。在另一個實施例中，初始物質可以如下地機械運動、例如振動，使得纖維由此被單獨化。

在一個實施例中可能必需的是，將舊紡織品(基本上)完全解離成單獨纖維，其中於是在初始物質中不再存在織物片。

根據一個示例性實施例，可能需要完全解離織物片，以便i)有利地設定纖維長度，ii)例如借助於機械方法將可能的混合織物的不同纖維類型彼此分離，以及iii)避免在進一步加工(例如紡絲物質)中的不溶殘餘物。

根據另一個實施例，該處理還具有以下步驟：將這些纖維素纖維(尤其這些經單獨化的纖維素纖維)截短(尤其切割)從而獲得該預定的纖維長度分佈。附加地或替代地，該處理還可以具有以下步驟：選擇性地分離基本上不對應於該預定纖維長度分佈(尤其過短或過長)的纖維素纖維(尤其經單獨化的纖維素纖維)。這可以具有以下優點：可以借助於一個或多個可控的過程步驟來精確地設定所希望的纖維長度分佈。

在一個較佳的實施例中，首先將纖維單獨化，以便實現特別高效地設定所希望的長度分佈。

根據一個實施例，借助於切割將纖維截短到某一長度。類似於粉碎舊紡織品，例如可以使用鍘刀、切割研磨機或切割刀。切割如此進行，使得在經處理的初始物質中存在較佳的纖維長度分佈。

根據另一個實施例，可以借助於精磨機來截短纖維。在此，在單盤精磨機的最簡單的情況下，在固定盤和旋轉盤之間的所謂研磨間隙中研磨纖維懸浮液。這兩個盤在此具有刀具、切割刃或作用類似的研磨體，由此將纖維截短。除了截短效果之外，用精磨機還可以設定纖維的纖維化度。精磨機的其他實施方式例如為雙盤精磨機(兩個反向運行的盤)、雙間隙精磨機、球狀精磨機和柱狀精磨機。

精磨機的使用如此進行，使得在經處理的初始物質中存在較佳的纖維長度分佈。

根據另一個實施例，可以借助於所謂的荷蘭式研磨機(Holländers)來設定所希望的纖維長度。荷蘭式研磨機是由形成為圓形道的槽和旋轉的刀輥組成的機組。一方面藉由刀輥的運動並且另一方面藉由在圓形道中的纖維懸浮液可以機械加工纖維。

根據一個實施例，截短還可以以化學方式進行。例如可以如下設定在蒸煮過程期間的過程條件，使得纖維素纖維的纖維長度減小。由此可以將過長的纖維截短到所希望的長度。

根據一個實施例，針對性地設定纖維長度分佈還可以包括(選擇性地)分離不對應於該預定纖維長度分佈的纖維。過短或過長的纖維可以以此方式借助於分離方法(例如尤其借助於狹縫分選)而與具有所希望的纖維長度的纖維分離。因此例如可以將較短的纖維素纖維與較長的纖維素纖維分離。不對應於所希望的纖維長度分佈的纖維、尤其過長的纖維於是可以重新被送入到纖維截短過程。

根據另一個實施例，該具有纖維素之初始物質具有非纖維素型外來物質(尤其合成纖維)並且該處理還具有以下步驟：i)機械分離該非纖維素型外來物質中的至少一部分，和/或ii)化學分離該非纖維素型外來物質中的至少一部分。這可以具有以下優點：可以用已知且成熟之方法進行徹底的消耗。

根據一個實施例，將這些非纖維組分與這些纖維組分分離可以基於不同的物理特性、尤其借助於金屬沈積和/或重力沈積來進行。金屬成分(例如拉鍊、鉚釘等等)可以例如基於其磁性特性進行分離。還可以使用重力對不同組分的影響來進行分離。

根據一個實施例，該機械分離可以基於這些非纖維素型纖維與這些纖維素型纖維之間的密度差來進行。例如可以在離心機中基於強度不同的離心力來分離不同密度的材料。在將組分轉移到液態介質中之後，這些組分可以基於不同的密度部分聚集到表面，而其他組分漂浮或下沈到底部。

根據一個實施例，該機械分離可以基於這些非纖維素型纖維與這些纖維素型纖維之間不同的靜電特性來進行。基於不同的靜電特性，不同的纖維可以在所施加的電場上以不同的方式進行反應。這進而允許相對於非纖維素型纖維來分離纖維素型纖維。

根據一個實施例，該機械分離可以具有以下步驟：將纖維組分懸浮(也就是說轉移到懸浮液中)在液態介質中、尤其水性介質中，以及基於在該液態介質中不同的物理特性(尤其不同的受重力作用特性、關於離心力的特性、漂浮特性和/或靜電特性)將非纖維素型纖維與纖維素型纖維分離。當不同的纖維在液態介質中基於其不同的組成顯示出不同的行為時，這也允許不同纖維組分的分離。

根據一個實施例，液態介質可以具有至少一種添加劑、尤其分散劑和/或溶脹劑，以便強化不同的物理特性。分散劑或分散試劑可以尤其理解為如下添加劑：這些添加劑能夠實現分散或穩定分散(即物質(例如纖維)在連續介質(例如液體)中的細分散)。溶脹劑可以尤其理解為有助於物質溶脹的添加劑。溶脹可以理解為如下過程：其中物質(尤其液體)滲入固體中並且促成固體的體積增大。當將一種或多種此類添加劑加入介質中時，各種纖維的造成不同纖維的機械分離的特性上的不匹配度可以提高。這提高了分離效率。

根據一個實施例，該化學分離可以具有以下步驟：將這些非纖維素型纖維的僅至少一部分或者這些纖維素型纖維的僅至少一部分選擇性溶解在溶劑中，以及分離、尤其過濾掉不溶的纖維組分的至少一部分。換言之，可以將這些不同的纖維送入(例如液態的、尤其水性的)介質中，其中僅確定的這些纖維、尤其選擇的聚酯纖維明顯溶解，而其他纖維、尤其纖維素纖維在那裡顯示出不溶行為或難溶行為。這些不溶解或不顯著溶解或難溶的纖維(尤其纖維素纖維)可以被過濾掉或者離心掉，並且然後可以與經溶解的纖維分開地進一步加工。

根據一個實施例，該機械分離和/或該化學分離可以具有以下步驟：將合成纖維作為非纖維素型纖維分離。在再利用的紡織材料中，尤其舊服裝和/或紡織廢棄物殘餘物中，通常存在合成起源的非纖維素型纖維。作為此類合成纖維的實例，可以提及聚酯、聚醯胺和/或彈性纖維。它們可以用本文中說明之方法有效地與纖維素纖維分離。

根據一個實施例，該化學分離可以具有以下步驟：尤其在使用氧化劑的情況下送入鹼性溶液，尤其在鹼性條件下蒸煮。送入該鹼性溶液尤其可以用於分解非纖維素型纖維、尤其合成纖維、更尤其聚酯纖維。特定的聚酯可以由此裂解成可溶於水的組成成分，這些組成成分可以借助於在該過程中累積的廢水與纖維素纖維分離。

根據另一個實施例，該非纖維素型的外來物質、尤其合成纖維至少部分被包含在該初始物質中。這可以是有利的，即，在所獲得的初始物質或所製造的成形體中可以提供某些有利的特性(例如穩定性、可拉伸性、彈性、耐久性)。在一個實施例中，合成纖維(例如聚酯，但還有聚胺酯、尤其彈性纖維，或聚醯胺)可以至少部分地被包含在該初始物質中並且同樣被處理，使得它們具有另外的預定的纖維長度分佈。該另外的預定的纖維長度分佈可以與該預定的纖維長度分佈相對應或與之不同。

根據另一個實施例，該處理還具有以下步驟：進行蒸煮過程(尤其在使用鹼性蒸煮溶液的情況下)。尤其如下進行蒸煮過程，使得纖維素纖維被單獨化和/或使得經處理的具有纖維素之初始物質的纖維素纖維基本上具有該預定的纖維長度分佈。這可以提供優點，即，可以直接應用穩健且經驗證的技術。

當使用木屑作為固態初始物質時，則在亞硫酸鹽過程和/或(預水解)牛皮紙過程之後的蒸煮或者氫氧化鈉可以實現溶解木質素，以便將其與纖維素分離。如果使用舊紡織品作為固態初始物質，則可以以此方式溶解合成塑膠，以便以盡可能純的形式或以所希望的聚合物殘餘濃度來獲得纖維素。蒸煮過程(尤其用NaOH)尤其可能導致塑膠(如聚酯、聚醯胺或聚胺酯)的皂化。

根據一個較佳的實施例，鹼性蒸煮可以如下進行：這些纖維、尤其已經富集的纖維素型(或主要纖維素型)纖維可以用鹼性溶液(例如氫氧化鈉或氫氧化鉀)與氣態氧化劑(例如O₂ )的組合在蒸煮容器(例如壓力釜)中進行處理(較佳的是在至少9的pH值下)，確切地說： a)在介於90℃與185℃之間的溫度下； b)對於45分鐘至270分鐘的培養時間； c)在較佳的是以相對於所送入纖維介於0.01重量百分比與5重量百分比之間的範圍內的濃度下存在的纖維素穩定化添加劑(例如鎂鹽、較佳的是硫酸鎂；或者基於過渡金屬的螯合化合物，例如乙二胺四乙酸(EDTA))的存在下； d)相對於所送入的纖維在介於1重量百分比與35重量百分比之間的範圍內的鹼濃度下； e)在1 bar至21 bar(對應於約0.1 MPa至約2.1 MPa)的範圍內的初始氣體壓力下。

然後所產生的經溶解的漿料例如可以經受清洗工序。

送入該鹼性溶液尤其可以用於分解非纖維素型纖維、尤其合成纖維、更尤其聚酯纖維。特定的聚酯可以由此裂解成可溶於水的組成成分，這些組成成分可以借助於在該過程中累積的廢水與纖維素纖維分離。在這個工序中，例如可以將聚酯裂解成乙二醇和對苯二甲酸單體。它們是可溶於水的並且可以根據一個實施例藉由處理廢液(Prozessablaugen)而與纖維素纖維分離。在這個蒸煮過程中，與聚酯分解並行地，還可以進行纖維素分解反應。

藉由適當選擇過程參數，可以根據本發明之一個實施例如此控制纖維素分解，從而調節一定的目標聚合度。這可以是有利的，以便控制在具有纖維素之初始物質中的纖維長度以及由此控制纖維長度分佈。例如可以針對性地使特別短的纖維變得更短，以便能夠高效地進行分離。另外，以此方式可以在化學上使過長的纖維縮短為較佳的長度。

在下文中將說明該預定纖維長度分佈的若干實施例。這些實施例可以提供經處理的初始物質以及還有所製造的成形體的上述優點。

特別較佳的預定纖維長度分佈的概覽(所有數值以mm計並且以長度加權)：

	基礎	較佳	特別較佳
以mm計的平均纖維長度	0.75-2.5	0.9-1.75	1.0-1.5
＜ 0.2 mm的比例	＜ 11%	＜ 8%	＜ 5%
＞ 2且 ＜ 3.5 mm的比例	＜ 17.5%	＜ 12.5%	＜ 10%
＞ 3.5 mm的比例	＜ 12.5%	＜ 9%	＜ 6%

根據另一個實施例，該預定的纖維長度分佈具有在0.75至2.5 mm、尤其0.9至1.75 mm、進一步尤其1.0至1.5 mm範圍內的長度加權平均纖維長度。

根據另一個實施例，該預定的纖維長度分佈具有11%或更少、尤其8%或更少、進一步尤其5%或更少的具有小於0.2 mm長度的纖維的比例。

根據另一個實施例，該預定的纖維長度分佈具有17.5%或更少、尤其12.5%或更少、進一步尤其10%或更少的具有在2至3.5 mm範圍內長度的纖維的比例。

根據另一個實施例，該預定的纖維長度分佈具有12.5%或更少、尤其9%或更少、進一步尤其6%或更少的具有大於3.5 mm長度的纖維的比例。

根據另一個實施例，該方法還具有以下步驟：在處理之後進行後續過程，尤其漂白過程。其優點是，能夠以靈活的方式將其他的處理過程連接在該處理的下游。

後續過程例如可以包括某些清潔步驟或漿液物質(漿料)的乾燥。另外，後續過程可以包括漂白。後者尤其是在為了由經處理的初始物質來製造纖維素型成形體而提供紙漿材料時。可以將去掉或減弱不希望染色的過程稱為漂白。在漂白時使用漂白劑，漂白劑為應至少部分選擇性的氧化性或還原性化合物。例如，漂白劑可以藉由破壞著色物質的生色團來攻擊著色物質。可以使用例如氧氣、臭氧、過氧化氫、氯化合物(例如二氧化氯或次氯酸鹽)但是還可以使用酶作為漂白劑。

該漂白可以具有由以下項組成之群組中的至少一項：氧化性漂白、還原性漂白和酶漂白。根據本發明之一個較佳的實施例，漂白可以具有以下步驟：執行酸洗、隨後執行臭氧漂白、再隨後執行過氧化物漂白。藉由漂白可以去除再利用的紡織材料中的染料和其他化學殘餘物質。

根據另一個實施例，由該經處理的初始物質來形成該纖維素型成形體具有選自由以下項組成之群組之方法：溶解性纖維方法，黏膠纖維方法，造紙方法。這可以帶來以下優點，即，可以將特別高效且經驗證之方法直接應用於該經處理的初始物質上，以便製造(再生的)纖維素型成形體。

在不同的附圖中相同或類似部件設置有相同附圖標記。

圖 1 示出根據本發明之示例性實施例的一種用於提供(見附圖標記50)經處理的具有纖維素之初始物質110之方法之流程圖。首先提供含纖維素的初始物質101，其中該初始物質為舊紡織品(舊服裝和/或服裝製造的殘餘物)之混合物。該初始物質可以由不同的來源(消費前/消費後)提供並且部分地是非常不均質的。作為初始物質101的舊紡織品除了纖維素之外還可以具有合成纖維(例如聚酯)。

舊紡織品混合物可以被預分類，以便提供較佳的組成。例如來自服裝生產的殘餘物(邊角料)是非常適合的，這些殘餘物具有大體上已知的組成。另外，可以添加具有已知組成(例如具有非常高棉含量)的舊紡織品，以便提高纖維素含量。另外還可以從初始物質101抽出具有至少部分已知的組成的組成物組分。例如可以針對性地去除具有特別高聚酯含量的運動服裝。此外，可以進行機械分離，例如尤其借助於浮選方法的密度分離，以便例如從纖維素中選擇性地去掉聚酯和/或聚丙烯。在此可以將纖維成分懸浮在液態(水性)介質中。基於在該液態介質中不同的物理特性、尤其不同的受重力作用特性、關於離心力的特性、漂浮特性和/或靜電特性實現將這些非纖維素型纖維與這些纖維素型纖維分離。

在送入的第一步驟中，首先將藉由切碎機將舊紡織品101機械粉碎(見框10)。由此可以首先從初始物質101中去除大的非纖維素型干擾物質，例如舊服裝的紐扣、縫紉線和印刷物(它們至少部分地用於生產初始物質101)。

首先，在一個或多個鍘刀和/或切割研磨機中藉由切碎、較佳的是在使用切割刀的情況下將紡織材料粉碎。由此例如獲得介於0.5×0.5 cm² 與10×10 cm² 之間的大小範圍內的經粉碎的紡織物件。

在粉碎10之後進行處理，該處理用附圖標記20標示並且可以具有多個步驟。處理20該具有纖維素之初始物質101尤其如下進行，使得具有纖維素的經處理的初始物質110的纖維素纖維具有預定的纖維長度分佈。

當由此使初始物質101的織物片變得非常粉碎從而單獨化成單獨纖維時，還可以將機械粉碎10至少部分與處理20相關。於是藉由機械粉碎10可以例如將初始物質101至少部分分解/單獨化成單獨纖維。為此可以使用精磨機。

然後將經機械粉碎的初始物質101送入化學處理過程，該化學處理過程為鹼性蒸煮15。蒸煮過程15可以實現多個目的。首先可以處理纖維素纖維，其方式為藉由蒸煮15使其他材料、如合成纖維(例如聚酯)分解。另外，蒸煮過程15輔助了纖維素纖維的單獨化。取決於所使用的過程條件，蒸煮過程15可以進行為影響纖維長度分佈。於是例如可以將過短的纖維進一步截短，以便能夠將其分離，或者可以將過長的纖維截短到所希望的長度。

在粉碎10之後，進行經粉碎的舊紡織品的單獨化30步驟。這個步驟可以至少部分借助於所描述的機械粉碎10來完成。另外，可以採用其他的單獨化步驟。化學單獨化30例如可以(至少部分)借助於上述鹼性蒸煮15來進行。另外或補充性地，單獨化30還可以包括機械步驟，如振動或梳理。另外可以施加電場，以便使纖維定向(在液態介質中的直流電場)或者使用UV輻射可以有助於單獨化30。

在初始物質101的舊紡織品不僅包含纖維素纖維而且還包含合成纖維的情況下，進行分離步驟31、32。在所實施的示例中，這些分離步驟31、32在單獨化30之後並且在將纖維截短40之前進行。然而，分離步驟31、32還可以例如在粉碎之前或在單獨化之前進行。藉由機械分離32，將合成纖維如塑膠以機械方式(例如藉由密度分離)與纖維素纖維分離。藉由化學分離31，將合成纖維如聚酯以化學方式(例如借助於鹼性蒸煮)與纖維素纖維分離。這種鹼性蒸煮可以為與用於將纖維單獨化或用於分離具有特別短的長度的纖維相同的蒸煮15。

在將纖維單獨化之後(此後具有纖維素之初始物質101基本上作為單獨纖維存在)可以進行對單獨化的纖維素纖維的纖維長度分佈(見框40)的針對性設定。為此，借助於切割將纖維截短到某一長度。類似於粉碎10，使用鍘刀和/或切割研磨機。切割如此進行，使得在經處理的初始物質110中存在較佳的纖維長度分佈。針對性地設定纖維長度分佈還包括選擇性地分離41不對應於該預定纖維長度分佈的纖維。過短或過長的纖維可以以此方式借助於密度分離(例如在懸浮液中離心或浮選)而與具有所希望纖維長度的纖維分離。

初始物質101可以經過仍進一步的處理步驟。這些處理步驟包括例如清潔步驟(見56)和漂白過程(見57)。然後可以提供經處理的具有纖維素之初始物質110。然後如在框80中所示，將對應純化的具有纖維素之初始物質110送入用於製造纖維素型成形體102之方法。此類方法的一個例子係溶解性纖維方法，該方法將關於圖2和3(見下)詳細說明。所獲得的成形體102(例如作為溶解性纖維紡織品中的纖維)可以在使用之後重新再循環(用附圖標記90展示)並且重新添加到含纖維素的初始物質101中。

圖 2 示出根據本發明之示例性實施例的一種用於從經處理的初始物質110製造再生的纖維素型成形體102(參照圖3)之方法之流程圖80。

借助於處理過程來提供初始物質110(參照圖1，見框50)。如用框50所示，可以將如此製造的經處理的初始物質110用於後續的溶解性纖維方法或黏膠纖維方法，其中前者在下文中詳細描述。

另外描述了如何能夠根據本發明之實施例基於具有纖維素之初始物質110從纖維素來製造再生的成形體102。為此將初始物質110送入用於執行溶解性纖維方法的裝置(100，見圖3)。首先進行經處理的初始物質110的視需要的準備(步驟62)，例如清潔或粉碎。

還可以(見框64)將具有纖維素之初始物質110與其他具有纖維素的材料一起用於後續的溶解性纖維方法。因此可以將初始物質110與另外的初始物質混合，該另外的初始物質具有纖維素和至少一種合成塑膠，見框64。所送入的這種另外的初始物質具有合成塑膠比例，該合成塑膠比例與初始物質110中的合成塑膠比例不同。再生的纖維素型成形體的生產現在可以基於初始物質110和該另外的初始物質來實施，使得再生的纖維素型成形體102包含預先確定的合成塑膠比例。替代地或補充地，該另外的初始物質例如還可以具有來自服裝製造的殘餘物。

直接在準備62之後或直接在混合64之後，(純的或混合的)初始物質110在另外的溶劑116(例如三級胺氧化物，如N-甲基𠰌啉-N-氧化物(NMMO))中的直接溶解68有利地可以在沒有化學預處理的情況下進行。更準確地說，機械粉碎的(且視需要混合的)初始物質110尤其可以在沒有化學提純且沒有調節黏度的情況下直接轉移到溶液中。以此方式可以異常簡單和快速且環保地進行製造或再循環方法。

替代地，在準備62之後(或者在混合64之後)並且在溶解68之前，該方法可以具有對初始物質110的視需要的化學提純66。這樣的視需要的提純66可以例如具有以下步驟：藉由漂白至少部分地去除染料。由此可行的是，在初始物質110後續溶解68在溶劑116中之前，將初始物質110完全或部分地脫色，例如以便製造白色或灰色的成形體102。替代地或補充地還可行的是，在對初始物質110進行視需要的化學提純66(在其溶解68之前或之後)的範圍內至少部分排除使初始物質110的纖維交聯的交聯劑。在初始物質110的纖維之間存在這種交聯劑的應用中，初始物質110可以例如借助於鹼性或酸性的預處理而完全或部分排除這些交聯劑。這額外地改進了初始物質110的可溶性。借助於提純66可以視需要將合成塑膠的至少一部分去除(如果這是所希望的話)。例如能以此方式在調節或影響在所製造的成形體102中的合成塑膠的比例。

在將初始物質110溶解68在溶劑(較佳的是NMMO)中之後，可以將所獲得的溶解性纖維紡絲溶液104擠壓穿過一個或多個紡絲噴頭，由此產生蜜狀的黏度的紗線或單絲(見框70，其涉及這種紡絲)。

在這些紗線或單絲下落期間和/或之後，使其與水性環境有效作用並且由此稀釋。紗線或單絲的溶劑116的濃度由此在水霧中或水性的液體浴中降低到使得溶解性纖維紡絲溶液轉化為由纖維素單絲形成的固相。換言之，產生了纖維素單絲的沈澱、沈降或凝固，見附圖標記72。由此獲得了成形體102的預成形件。

另外，該方法可以具有：將沈澱的溶解性纖維-纖維素後續加工74以從成形體110的預成形件獲得成形體102。這樣的後續加工例如可以包括乾燥、浸漬和/或將所獲得的單絲再成形為最終的成形體102。例如成形體102可以藉由所描述的製造方法加工成纖維、膜、織物、無紡布、球體、多孔海綿或珠並且然後送到另外的使用過程中(參照附圖標記76)。

有利地，在使用成形體102之後可以重新回收其纖維素和視需要的合成塑膠，其方式為執行對應於附圖標記50與74之間之方法步驟的另外之方法(見框90)。替代地，可以將成形體102的纖維素和視需要的另外的合成塑膠在另一種方法、例如黏膠纖維方法中回收。

圖 3 示出裝置100，該裝置用於提供經處理的具有纖維素之初始物質110並且用於借助於溶解性纖維方法根據本發明之示例性實施例基於初始物質110來製造再生的纖維素型成形體102，該方法已經參照圖1和2進行了說明。

即，圖3示出了根據本發明之示例性實施例的用於製造具有纖維素的成形體102的裝置100，例如能以無紡布(非紡織物)的形式作為纖維、膜、球體、布料織物、海綿或者以珠或片的形式來製造該成形體。根據圖3，從紡絲溶液104直接製造成形體102。紡絲溶液借助於凝固流體106(尤其水分)和/或凝固浴191(例如水浴，視需要具有三級胺氧化物，例如N-甲基𠰌啉-N-氧化物(NMMO))轉化為作為成形體102的纖維素纖維108。借助於裝置100可以實施溶解性纖維方法。以此方式可以例如以離散的長度來製造基本上環狀的單絲或纖維108或者基本上環狀的單絲和纖維108的混合物作為成形體102。提供了分別具有一個或多個開口126(也可以稱為紡絲孔)的多個噴頭，以便將溶解性纖維紡絲溶液104擠出。

如可以從圖3得出的，可以藉由計量裝置113向儲箱114將經處理的具有纖維素之初始物質110送入溶解性纖維方法80。初始物質110是在如上文圖1中所述之處理方法50中獲得的經處理的初始物質110。

為此將具有纖維素之初始物質101、即舊紡織品送入處理過程(見10)。處理(見框20)包括多個步驟，這些步驟包括：i)蒸煮過程115，ii)將初始物質101的纖維素纖維單獨化30，使得基本上存在單獨的纖維(單獨化30還可以與蒸煮過程115相組合)，iii)將經單獨化的纖維截短(切割)40，從而實現預定的纖維長度分佈，以及iv)將不對應於預定纖維長度分佈的纖維素纖維選擇性分離和/或將非纖維素型纖維(例如合成纖維)分離。在進行處理過程20之後提供了經處理的具有纖維素之初始物質110(見附圖標記50)。這些經處理的具有纖維素之初始物質110例如作為由經單獨化的纖維素纖維組成的漿料存在。這些纖維再次具有預定的纖維長度分佈。

根據一個實施例，基於纖維素的初始物質110中的水輸入可以藉由在下文詳細說明的溶劑116(尤其NMMO)來進行。基於纖維素的初始物質110自身還可以已經包含一定的殘餘水分(乾燥的漿料例如通常具有5重量百分比至8重量百分比的殘餘水分)。尤其可以根據所描述的實施例將初始物質110在沒有預潤濕的情況下直接加入到由水和溶劑116形成的混合物中。於是可以省略在圖3中所示的視需要的水容器112。

根據一個替代性的實施例，具有纖維素之初始物質110可以額外地被潤濕，以便由此提供潮濕的纖維素。為此目的，可以從視需要的水容器112將水藉由計量裝置113送入儲箱114。因此計量裝置113可以借助於控制裝置140受控地將可調節的相對量的水和初始物質110送入儲箱114。

在溶劑容器中包含適合的溶劑116、較佳的是三級胺氧化劑例如N-甲基𠰌啉-N-氧化物(NMMO)或者溶劑116的水性化合物、例如NMMO在水中的76%的溶液。溶劑116的濃度可以在濃縮裝置118中藉由添加純溶劑或水來調節。溶劑116然後可以與具有可限定的相對量的初始物質110在混合單元119中混合。也可以借助於控制單元140來控制混合單元119。由此將具有纖維素之初始物質110溶解裝置120中以可調節的相對量溶解在濃縮的溶劑116中，由此獲得溶解性纖維紡絲溶液104。可以如熟悉該項技術者已知地來適當地設定在溶解性纖維方法之後初始物質110、水和溶劑116等成分在紡絲溶液104中用於製造纖維素型再生成形體的相對濃度範圍(也稱為紡絲窗口)。

將溶解性纖維紡絲溶液104送入纖維生產裝置124(該裝置可以形成為具有多個噴頭條或噴射器122)。

當溶解性纖維紡絲溶液104被引導穿過噴射器122的開口126時，該紡絲溶液被分成由溶解性纖維紡絲溶液104形成的多條平行的紗線。所描述的過程導向將溶解性纖維紡絲溶液104轉變成長度增大的且薄的紗線，其特性可以如下地調節：藉由對應地調節過程條件而被控制單元140控制。溶解性纖維紡絲溶液104可以視需要在其從開口126到纖維接收單元132的路徑上加速。

在溶解性纖維紡絲溶液104已經穿過噴射器122並且進一步向下移動時，溶解性纖維紡絲溶液104的長且薄的紗線與凝固流體106相互作用。

在與凝固流體106(例如水)交互作用時，溶解性纖維紡絲溶液104的溶劑濃度降低，使得所述初始物質110的纖維素至少部分作為長且薄的纖維素纖維108(這些纖維素纖維可以總是仍然包含溶劑和水的殘餘物)凝固或沈澱。

在來自擠出的溶解性纖維紡絲溶液104的單獨纖維素纖維108的初始形成期間或之後，將纖維素纖維108接收在纖維接收單元132處。可以將纖維素纖維108浸入到圖3中所示的凝固浴191中(例如水浴，視需要具有如NMMO的溶劑)並且可以在與凝固浴191的液體交互作用時完成其沈澱。取決於凝固的過程條件，纖維素可以形成纖維素纖維108(如所展示的，其中纖維素纖維108可以單物質地或整體互相熔融(「混融」)或者可以作為分離的纖維素纖維108存在)或者可以在纖維接收單元132處形成纖維素膜或薄膜(在圖3中未展示)。

即，纖維素纖維108從噴射器122的紡絲噴頭擠出並且被引導穿過紡絲浴或凝固浴191(例如包含水和低濃度的NMMO，以便沈澱/凝固)，在此纖維素纖維108圍繞相應的轉向輥193在凝固浴191中被引導並且在凝固浴191之外被送入抽取導絲器(Abzugsgalette)195。抽取導絲器195負責進一步運輸並且後續拉伸纖維素纖維108，以便實現所希望的纖度。在抽取導絲器195之後，在清洗單元180中清洗由纖維素纖維108形成的纖維束、在適當時進行精製(aviviert)且最後進行切割(未示出)。

雖然這在圖3中沒有展示，但溶解性纖維紡絲溶液104的溶劑116(該溶劑在凝固時以及後續在清洗單元180中清洗時已經從纖維素纖維108中去除)可以至少部分地回收或再循環並且在後續的循環中再次被轉移到儲箱114中。

在沿著纖維接收單元132運輸期間，成形體102(在此呈纖維素纖維108的形式)可以借助於清洗單元180來清洗，其方式為將用於去除溶劑殘餘物的清洗液體送入清洗單元。然後可以將成形體102乾燥。

成形體102另外可以經受後處理，見示意性展示的後處理單元134。例如此類的後處理可以具有：水力纏繞(Hydroverschlingung)、針處理、浸漬、用低壓送入的蒸氣進行的蒸氣處理和/或壓延等等。

纖維接收單元132可以將成形體102送入卷取裝置136，成形體102可以卷取在該卷取裝置處。成形體102然後可以作為卷製品送入一個實體，該實體基於成形體102來製造例如擦拭布或紡織品的產品。

由於預定的纖維長度分佈，該經處理的具有纖維素之初始物質110在製造紡絲物質時可以良好地用反應介質接近和潤濕纖維。另外，由於預定的有利的纖維長度分佈，在進一步加工紡絲物質時避免了不溶的殘餘物。

圖 4 以橫截面示出借助於溶解性纖維方法製造的纖維素纖維200。借助於溶解性纖維方法製造的纖維素纖維200具有平滑的圓形外面202並且均勻且不含大孔地用纖維素材料填充。因此熟悉該項技術者可以將其明確地與借助於黏膠纖維方法製造的纖維素纖維(見圖5中的附圖標記204)以及來自棉花植物的纖維素纖維(見圖6中的附圖標記206)區分開。

圖 5 以橫截面示出借助於黏膠纖維方法製造的纖維素纖維204。纖維素纖維204係絮狀的並且沿著其外周邊具有多個弧形結構208。

圖 6 以橫截面示出來自棉花植物的天然纖維素纖維206。纖維素纖維206係腎形的並且在內部具有無材料的空腔210(作為完全被環繞的空間)。

借助於根據圖4至圖6的纖維素的明顯的幾何形狀或結構區別，熟悉該項技術者可以例如在顯微鏡下無疑義地確定纖維素纖維是借助於溶解性纖維方法、借助於黏膠纖維方法還是天然在棉花植物中形成的。

對此要補充說明的係，「具有」不排除其他元件或步驟並且「一個/一種」不排除複數。另外要注意的是，已經參照上述實施例之一描述的特徵或步驟也可以與其他上述實施例的其他特徵或步驟組合使用。申請專利範圍中的附圖標記不應看作是限制。

100:裝置 101:初始物質、舊紡織品 102:成形體 104:紡絲溶液 106:凝固流體 108:纖維 110:初始物質 112:水容器 113:計量裝置 114:儲箱 115:蒸煮過程 116:溶劑 118:濃縮裝置 119:混合單元 120:溶解裝置 122:噴射器 124:纖維生產裝置 126:開口 132:纖維接收單元 134:後處理單元 136:卷取裝置 140:控制單元 180:清洗單元 191:凝固浴 193:轉向輥 195:抽取導絲器 200:纖維素纖維 202:圓形外面 204:纖維素纖維 206:纖維素纖維 208:弧形結構 210:空腔 10:粉碎 15:蒸煮過程、蒸煮 20:處理、處理過程 30:單獨化 31:分離步驟、化學分離 32:分離步驟、機械分離 40:纖維截短 41:分離 50:處理方法 56:清潔步驟 57:漂白過程 62:準備 64:混合 66:提純 68:溶解 70:紗線、單絲 72:沈澱、沈降、凝固 74:後續加工 76:使用過程 80:溶解性纖維方法 90:再循環

在下文中將參照附圖詳細說明本發明之示例性實施例。

[圖1]示出根據本發明之示例性實施例的一種用於提供經處理的具有纖維素之初始物質之方法之流程圖。

[圖2]示出從經處理的具有纖維素之初始物質來製造根據本發明之示例性實施例的一種用於由該經處理的初始物質來製造再生的纖維素型成形體之方法之流程圖。

[圖3]示出根據本發明之示例性實施例的一種用於提供該經處理的初始物質並且用於借助於溶解性纖維方法由該經處理的初始物質來製造再生的纖維素型成形體之裝置。

[圖4]示出借助於溶解性纖維方法製造之纖維素纖維。

[圖5]示出借助於黏膠纖維方法製造之纖維素纖維。

[圖6]示出來自棉花植物之天然纖維素纖維。

10:粉碎

15:蒸煮過程、蒸煮

20:處理、處理過程

30:單獨化

31:分離步驟、化學分離

32:分離步驟、機械分離

40:纖維截短

41:分離

50:處理方法

56:清潔步驟

57:漂白過程

80:溶解性纖維方法

90:再循環

101:初始物質，舊紡織品

102:成形體

110:初始物質

Claims (13)

1. 一種用於提供經處理的具有纖維素之初始物質(110)之方法，用於形成再生的纖維素型成形體(102)，其中該方法具有以下步驟：送入具有纖維素之初始物質(101)，該初始物質具有纖維素型纖維；處理(20)該具有纖維素之初始物質(101)，以獲得經處理的具有纖維素之初始物質(110)，使得該經處理的具有纖維素之初始物質(110)的纖維素纖維具有預定的纖維長度分佈；其中該具有纖維素之初始物質(101)完全或部分地具有來自服裝製造的殘餘物和/或舊服裝；其中該預定的纖維長度分佈具有在0.75至2.5mm、0.9至1.75mm、或1.0至1.5mm範圍內的長度加權平均纖維長度；其中具有纖維素之初始物質(101)具有非纖維素型外來物質，並且其中該處理(20)還具有以下步驟：將該非纖維素型外來物質的至少一部分機械分離(52)；和/或將該非纖維素型外來物質的至少一部分化學分離(51)。
2. 如請求項1所述之方法，其中該處理(20)還具有以下步驟：將該具有纖維素之初始物質(101)單獨化(30)，使得存 在單獨的纖維素纖維、或僅僅存在單獨的纖維素纖維。
3. 如請求項1或2所述之方法，其中該處理(20)還具有以下步驟：將這些纖維素纖維截短(40)、或切割，從而獲得該預定的纖維長度分佈；和/或將不對應於該預定的纖維長度分佈的纖維素纖維、或經單獨化的纖維素纖維選擇性地分離(41)，該選擇性地分離包含機械分離和/或化學分離。
4. 如請求項1或2所述之方法，其中該非纖維素型外來物質包含合成纖維。
5. 如請求項1或2所述之方法，其中該處理(20)還具有以下步驟：進行蒸煮過程(15)。
6. 如請求項5所述之方法，其中該蒸煮過程(15)包含使用鹼性蒸煮溶液。
7. 如請求項6所述之方法，其中進行該蒸煮過程(15)，使得該纖維素纖維至少部分被單獨化和/或該經處理的具有纖維素之初始物質(110)的纖維素纖維具有該預定的纖維長度分佈。
8. 如請求項1或2所述之方法，其中該預定的纖維長度分佈具有不大於11%、8%、或5%的具有小於0.2mm長度的纖維的比例。
9. 如請求項1或2所述之方法， 其中該預定的纖維長度分佈具有不大於17.5%、12.5%、或10%的具有在2至3.5mm範圍內長度的纖維的比例。
10. 如請求項1或2所述之方法，其中該預定的纖維長度分佈具有不大於12.5%、9%、或6%的具有大於3.5mm長度的纖維的比例。
11. 一種用於製造再生的纖維素型成形體(102)之方法，該方法具有以下步驟：如請求項1至10中任一項提供(50)經處理的具有纖維素之初始物質(110)；以及由該經處理的具有纖維素之初始物質(110)形成(80)該纖維素型成形體(102)。
12. 如請求項11所述之方法，其中由該經處理的具有纖維素之初始物質(110)形成(80)該再生的纖維素型成形體(102)具有選自由以下項組成之群組之方法：溶解性纖維方法，黏膠纖維方法，胺基甲酸酯方法或冷鹼方法，造紙方法。
13. 如請求項11或12所述之方法，其中該再生的纖維素型成形體(102)選自由以下項組成之群組：單絲，纖維，箔，海綿，微球，珠，紙漿材料。

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