FI80913B - Foerfarande foer framstaellning av cellulosafiber respektive aendloesa cellulosafiber samt anordning foer utfoerande av foerfarandet. - Google Patents

Description

8091 3

Menetelmä selluloosakuitujen ja vastaavasti -säikeiden valmistamiseksi sekä laite menetelmän suorittamiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä selluloosakuitujen ja vastaavasti -säikeiden valmistamiseksi selluloosan dimetyyli-asetamidiliuoksesta (dmac) ja/tai 1-metyyli-2-pyrrolidoni-litiumkloridiliuoksesta märkäkehräämällä, jolloin selluloosa-liuos puristetaan kehruusuutinten läpi, tällöin muodostuneet kuidut vedetään kehruukylvyn läpi ja venytetään tämän jälkeen, sekä laite selluloosaliuosten märkäkehräämiseksi menetelmän suorittamiseksi.

Tämäntyyppinen menetelmä on esitetty AT-patenttijulkaisussa 372 412. Liuotettaessa selluloosaa esitettyyn järjestelmään ei tapahdu derivaatinmuodostusta, vaan esimerkiksi DMACissa oletetaan seuraavan solvaattikompleksin esiintyminen:

Cell - Ö[ - H q ti® ''C1 φ\··· ; ·-j4j'ch3 f NC“3 f 1

On osoittautunut, että tällaisista liuoksista valmistettujen kuitujen tekstiiliominaisuudet, etenkin kehrättäessä liuoksia vesipitoisissa kehruukylvyissä eivät ole mitenkään tyydyttäviä - verrattuna esimerkiksi tavanomaisen viskoosi-prosessin mukaisesti saatujen selluloosakuitujen ominaisuuksiin.

Viskoosiprosessissa on tosin kypsän menetelmän edut, nimittäin tällä hetkellä vielä suhteellisen halvat lähtökemikaa-lit ja joustavuus, s.o. mahdollisuus tuottaa pienillä roene-telmäparametrien muutoksilla kuitulaatujen laaja ala erilaisia käyttötarkoituksia varten, kuitenkin myös huomattavia haittoja, jotka ovat yhä merkittävämpiä. Näin kehruuliuosten 2 80913 valmistus on moniasteista ja panoksellista, edelleen syntyy ongelmia kemikaalien talteenotossa sekä ympäristösuojän suhteen .

Näistä syistä tutkimus on jo jonkin aikaa pyrkinyt kehittämään taloudellisia ja ympäristöä säästäviä vaihtoehtomene-telmiä selluloosakuitujen valmistamiseksi.

Keksinnön tehtävänä on tästä syystä eliminoida alussa määriteltyyn menetelmään liittyvät haitat saatavien kuituominai-suuksien suhteen ja saada aikaan käyttövarma menetelmä sekä siihen soveltuva märkäkehruulaite, joilla voidaan valmistaa kuituja, joilla on hyvä repäisylujuus ja samalla riittävä venymä.

Keksinnön eräänä toisena tärkeänä päämääränä on voida käyttää myös vesipitoisia kehruukylpyjä selluloosan koaguloimi-seen ja rekonstituoimiseen.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että kehruukylpyyn on sovitettu kuitujen läpikulkuvälille kasvava koagulointiaineen konsentraatio ja kehruukylvystä poistetut kuidut alistetaan niiden venyttämisen jälkeen jälkikäsittelyyn lipeäkylvyssä.

Keksintö perustuu siihen havaintoon, että kuitujen ominaisuuksista tulee sitä parempia, mitä hitaammin kuidunmuodos-tus - s.o. selluulosan koagulointi ja rekonstituutio -tapahtuu.

Koagulointiaineina tulevat kysymykseen esimerkiksi orgaaniset liuottimet, kuten alemmat alkoholit, pyridiini, aseto-nitriili, tetrahydrofuraani tai niiden - mahdollisesti myös vettä sisältävät - seokset.

Kehruukylvyllä sadaan aikaan samanaikaisesti koaguloinnin kanssa selluloosan rekonstituutio, ja jopa sitä nopeammin, mitä polaarisempi koagulointiaine on. Kuiduilla, jotka on kehrätty selluloosaliuoksista tavanomaisen märkäkehruumene- li 3 80913 telmän mukaisesti käyttämällä vesipitoista kehruukylpyä, on tästä syystä huonommat tekstiiliarvot kuin esim. aseto-nitriili- tai alkoholikylvyillä saaduilla kuiduilla, nimittäin kohtuullinen repäisylujuus vakioituina, erittäin pieni murtovenymä ja huono märkälujuus. Tämän lisäksi kuitukaapeli on venytettävissä selluloosan koaguloinnin jälkeen vedellä tavanomaisella tavalla korkeintaan 10 *, kun taas käytettäessä orgaanisten liuottimien kanssa muodostettuja kylpyjä kuitukaapelia voidaan venyttää huomattavasti enemmän.

Orgaanisten liuottimien suhteellisen huonon litiumkloridin liuotuskyvyn johdosta tarvitaan lisäksi paljon liuotinta suolan pesemiseksi pois kuiduista. Tämän lisäksi liuottimen talteenottamiseksi on järjestettävä kehruukylvyn täydellinen kiertokulunohjaus.

Keksinnön mukaisen menetelmän mukaisesti käytetään koagu-lointiaineena sopivimmin vettä, jolloin saadaan tuotteita, joilla on tekstiiliarvot, jotka ovat vähintään yhtä hyvät kuin niiden kuitujen, jotka saadaan AT-julkaisun 372 412 mukaisesti kehräämällä DMAC-LiCl-selluloosaliuos asetonitrii-lissä järjestämättä konsentraatiogradientteja.

Tekstiilikuiduilla, jotka on käsiteltävä esimerkiksi 3-sy-linteri-kehruumenetelmän mukaisesti, on oltava 10 %:n vähim-mäisvenymä, tämän lisäksi on toivottavaa yli 25 cN/tex:in repäisylujuus.

Veden käyttö koaguloivana aineena tarjoaa sen ylimääräisen edun, että muodostuva, DMACrta ja/tai 1-metyyli-2-pyrrolido-nia sekä liuotettua LiCl:a sisältävä kehruukylpy voidaan käyttää suoraan jälleen selluloosan tarvittavaan aktivointiin. Ilman edeltävää aktivointia selluloosa liukenee li-tiumkloridi-pitoisiin järjestelmiin vasta noin 150°C:n lämpötiloista alkaen, jolloin tosin tapahtuu jo selluloosan voimakas hajoaminen ja siten selluloosan keskimääräinen polymerointiaste (DP) vähenee drastisesti. Tämän lisäksi ovat näin saadut liuokset värjäytyneet voimakkaasti eivätkä ί 80913 ne sovellu edelleenkäsiteltäviksi muotoilluiksi tuotteiksi. Selluloosan aktivoimiseksi mainitaan AT-patenttijulkaisussa 372 JJ12 erilaisia menetelmiä, nimittäin: - selluloosan kuumentaminen DMAC:ssa tai 1-metyyli-2-pyrroli-donissa palautusjäähdyttäen, jolloin amidilla on riittävän korkea höyrynpaine tunkeutuakseen kuitukapillaareihin. Li-tiumkloridin lisäys tapahtuu sitten lämpötiloissa, joissa ei tapahdu huomattavaa DP:n laskua, - aktivointi vedellä, minkä jälkeen vesi syrjäytetään dime-tyyliasetamidilla tai vastaavasti 1-metyyli-2-pyrrolidonilla (liuotinvaihto); tämä aktivointi voi tapahtua myös käyttämällä vesihöyryä, minkä jälkeen tapahtuu samoin liuotinvaihto, - aktivointi DMAC:n, veden ja LiCl:n seoksessa, minkä jälkeen vesi poistetaan jakotislauksen avulla, - selluloosan kyllästäminen nestemäisellä ammoniakilla ja ammoniakin syrjäyttäminen tämän jälkeen amidilla.

Kehruuliuosta käsitellään edelleen rektifioimalla (tislaamalla uudelleen), jolloin vesi erotetetaan. LiCl voidaan saada allastuotteesta kiteyttämällä tai LiCl:n DMAC:ssa ja/tai 1-metyyli-2-pyrrolidonissa olevaa liuosta voidaan käyttää välittömästi jälleen kehruuliuokseen valmistukseen.

* Kehruukylpy voi sisältää kuituominaisuuksien aikaansaamisek si jo alunpitäen määrätyn osuuden DMAC:a tai 1-metyyli-2-pyr-rolidonia sekä LiClra. Jos haluttaisiin tavanomaisessa keh-ruukylvyn ohjauksessa saada aikaan hitaampi kuidunmuodostus korottamalla näiden komponenttien pitoisuutta kuitukylvyssä, tällainen yritys raukeaisi siihen, että amidin ja LiCl:n liian korkeissa konsentraatioissa koaguloivan aineen vaikutus ei enää riitä ja kehruukuva huononee kuitujen repeämien johdosta ja sen johdosta, että kuitukaapeli takertuu poisto-elimeen.

Amidin ja LiCl:n korkein mahdollinen konsentraatio kehruu-kylvyssä riippuu tavanomaisessa kehruukylvyn ohjauksessa 5 80913 kehruuliuoksen selluloosakonsentraatiosta ja kehruukylvyn lämpötilasta. Kehruukylvyn jäähdytys johtaa samoin selluloosan rekonstituoinnin hidastumiseen ja siten maksimaalisesti kehruukylvyssä käytetyn amidi-konsentraation pienenemiseen. Korkean selluloosakonsentraation omaavien kehruuliuoksien kohdalla voidaan asettaa korkeampi amidi-pitoisuus kehruu-kylvyssä, koska selluloosa saostuu helpommin liuoksista, joiden selluloosapitoisuudet ovat n. 10 paino-ϊ. Maksimaalinen DMAC-konsentraatio kehruukylvyssä 8 paino-%:sen selluloo-saliuoksen kehräämiseksi (7 paino-* LiClra, 85 paino-* DMAC:ta) 20°C:n kehruukylpylämpötilassa on noin 70 paino-*.

Myöskään pienenevän amidikonsentraation omaavien kehruukyl-pyjen peräkkäinkytkentä ei johda päämäärään, koska korkean amidi- ja LiCl-pitoisuuden omaavista kylvyistä saatavat paisuneet geelikuidut ovat, kuten on esitetty, paksuja ja jäykkiä.

Jos järjestetään keksinnön mukaisesti kasvava koagulointiai-neen konsentraatio kuitujen läpikulkuvälille kehruukylvyn läpi, niin kuitujen venytettävyys kasvaa kehräämisen jälkeen vesipitoisessa kehruukylvyssä yli 40 *:iin verrattuna alle 10 *:iin tavanomaisessa kehruukylvyn ohjauksessa. Siten on yhdistetty ennen kaikkea kuitujen repäisylujuuden paraneminen sekä vakioidussa että myös märässä tilassa.

Kuitujen venytys tapahtuu lisäkylvyssä (ilma, kuuma vesi, amidi/vesi-seos). Saatujen kuitujen vakioitu venymä tosin on ainoastaan 5 ja 7 *. Ilman lisäkylvyssä suoritettua venytystä ja ainoastaan vedolla kehruukylvyssä ovat tosin korkeammat venymät >10 * mahdollisia, tosin kuitulujuuden kustannuksella. Kuten jo esitettiin, alle 10 *:n venymäarvot ovat liian pieniä tekstiilikäyttöön. Venymän paraneminen ilman vakioidun kuitulujuuden mainittavaa häviötä saadaan aikaan kuitujen keksinnön mukaisella jälkikäsittelyllä lipeäkylvys-sä.

Koagulointiaineen kasvava konsentraatio säädetään erittäin tarkoituksenmukaisesti kehruusuuttimia ympäröivällä, kehruu-kylvyn puolella avoimella putkella.

6 80913 Välittömästi kehruusuutinten jälkeen kehruuliuoksesta vapautunut amidi ja LiCl johtaa putken sisällä olevan kehruukyl-pyosuuden voimakkaaseen rikastumiseen näillä komponenteilla, jolloin putken pituudelle muodostuu konsentraatiogradientti. Kylvyn koagulointiaineen konsentraatio kasvaa avoimeen putken päähän päin ja on siellä lähes yhtä suuri kuin ympäröivässä kehruukylvyssä vallitseva konsentraatio. Tavanomaisessa kehruukylvyn ohjauksessa yritetään päinvastoin johtaa kehruuliuokseen sisältyvät liuotinkomponentit mahdollisimman nopeasti pois ja saada siten aikaan nopea kuidunmuodostus.

Välittömästi kehruusuutinten jälkeen olevalla alueella voidaan keksinnön mukaisesti asettaa paljon korkeammat amidi-konsentraatiot kuin 70 paino-ί, ilman että voidaan todeta kehruuvarmuuden huononemista. Tämän jälkeen olevilla alueilla ja poistumisensa jälkeen avoimesta putken päästä ympäröivään kehruukylpyyn voivat ensin erittäin turvonneet geeli-kuidut lujittua yhtäjaksoisesti koaguloivan aineen konsen-traatioiden ollessa yhä suurempia, niin ettei tapahdu mitään kiinnitarttumista poistoelimiin.

Samanlaisessa kehruukylpykoostumuksessa parannetaan kuitu-lujuutta sekä vakioiduissa olosuhteissa että myös märkänä keksinnön mukaisesti säädetyillä konsentraatiogradienteilla 10 - 20 % verrattuna tavanomaiseen kehruukylvyn ohjaukseen. Käytettäessä puhdasta vettä koaguloivana aineena on jopa mahdollista korottaa vakioidun repäisylujuuden n. 35 irlla.

Venytettyjen kuitujen jälkikäsittely suoritetaan edullisesti alkalimetallihydroksidin vesipitoisessa liuoksessa tai nestemäisessä ammoniakissa.

Etenkin edullista on jälkikäsittely liuoksessa, jossa on 2 -8 paino-l:n konsentraatio alkalimetallihydroksidia, 10 -100°C:n lämpötiloissa ja korkeintaan 20 minuutin oloaikana.

Selluloosakuitujen ja -kudosten käsittelyt alkalimetallihydroksidin konsentroiduilla liuoksilla tai orgaanisilla emäksillä - useimmiten jännityksessä - tunnetaan pysyvien 7 80913 jalostusvaikutusten, kuten kiillon ja parantuneen väriainei-meytymisen, aikaansaamiseen käytettynä merserointina. Tällöin käytetään kuitenkin yleensä natriumhydroksidia NaOH:n 26 -30-paino-t:n konsentraatioissa. Jos esimerkiksi viskoosikui-dut alistetaan tällaiseen käsittelyyn, niin niiden vakioitu lujuus ja niiden märkälujuus vähenee selvästi, niiden märkä-moduuli vähenee; ainoastaan punontalujuus kasvaa.

Liuotin järjestelmistä DMAC ja/tai 1-metyyii-2-pyrrolidoni ja LiCl kehrättyjen kuitujen keksinnön mukaisessa jälkikäsittelyssä on yllättävästi osoittautunut, että niiden venymä kasvaa aina 100 Ϊ:iin asti luujuushäviöiden ollessa vain hyvin pieniä. Mitä korkeampi alkalimetallihydroksidin konsen-traatio on, sitä suurempi on kuitujen painonhäviö liuenneiden pienimolekyylisten selluloosaosuuksien johdosta. Vesipitoisen NaOH:n liuotuskyky saavuttaa maksimin 12,5 painoissa. Tämän lisäksi korkeamman konsentraation «naavat vesipitoiset lipeät saavat aikaan myös tarpeettoman suuria kuitujen lujuushäviöitä.

Jos natriumhydroksidin sijasta käytetään kaliumhydroksidia, kuitujen painonhäviö voidaan pitää vielä pienempänä kalium-hydroksidin pienemmän liuotusvoiman ansiosta.

Olennaista on myös kuitujen hyvä pesu ennen jälkikäsittelyä, koska etenkin korkeammalle temperoidussa vesipitoisessa lipeäkylvyssä lohkaistaan vielä kuituihin tarttunut DMA tai 1-metyyli-2-pyrrolidoni ja'siten se menee hukkaan talteenot-tamisen kannalta.

Jälkikäsittelyn jälkeen kuidut puristetaan, pestään, mahdollisesti leikataan, avivoidaan tunnetulla laitteella ja kuivataan.

Keksinnön mukaiselle laitteelle märkäkehräämistä varten kehruukylpyyn uppoavalla, kehruusuuttimilla varustetulla kehruupiipulla on tunnusomaista se, että kehruupiEppuun on sijoitettu kehruusuuttimilla ympäröity putki, joka on ainoastaan kehruukylpysivulle päin avoin.

8 80913

Kehruuliuoksen komponenttien tai vastaavasti koagulointiai-neen konsentraation kulkua kuitujen läpikulkuvälillä putken sisäosassa voidaan muuttaa muuttamalla putken pituutta ja/tai poikkileikkausta ja kiertokulussa ohjatun, syötetyn kehruukylvyn koostumusta. Mitä pitemmäksi putki muodostetaan ja mitä pienempi sen poikkileikkaus on, sitä korkeammaksi säätyy kehruukylvyn amidi- ja LiCl-pitoisuus putkessa. Välittömästi kehruusuutinten jälkeen olevalla alueella tämä pitoisuus on aina suurin.

Putken poikkileikkausmuoto on mielivaltainen ja se määritetään kehruupiipussa olevien kehruusuutinten jaon ja määrän avulla. Useimmissa tapauksissa käytetään putkia, joissa on pyöreä poikkileikkaus.

Erään edullisen sovellutusmuodon mukaisesti kehruupiipuun sijoitetun putken sisäsivulla on kehä- tai vastaavasti rengasmaisia osia useiden peräkkäisten kammio-osien muodostamiseksi .

Nämä osat eivät estä millään tavoin kuitujen vapaata vetoa kehruukylvyn läpi, mutta estävät kuitenkin vielä tehokkaammin putkessa olevan kehruukylpyosan liian nopean sekoittumisen putken vapaan pään kautta ympäröivän kehruukylvyn kanssa ja takaavat siten määrätyn konsentraatiogradientin muodostumisen ja ylläpitämisen koko kehruutapahtuman ajan.

Kuitujen, joissa on litteä poikkileikkaus - niin kutsuttujen nauhojen muodostamiseksi - kehruusuuttimet on muodostettu rakomaisiksi erään toisen tarkoituksenmukaisen sovellutus-muodon mukaisesti.

Keksintöä selitetään vielä lähemmin seuraavassa piirustuksen ja esimerkkien avulla. Mikäli toisin ei ole määritelty, kaikki prosenttimäärät tarkoittavat paino-J:eja.

Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen märkäkeh-räyslaitteen erästä sovellutusmuotoa, jossa on kehruusuutti-mia ympäröivä putki. Kuviossa 2 on esitetty suurennettuna ja 9 80913 leikkauskuvana sisäosilla varustettu putki, joka on keksinnön mukaisen laitteen osa.

Kuvion 1 mukaisesti kehruuammeessa 1 on kehruukylpy 2. Koa-guloivaa ainetta sisältävä neste saapuu kehruupiipun 3 takaa reikälevyn kautta kehruuammeeseen 1 ja se poistuu kehruu-ammeesta 1 ylivuotoputken 5 kautta. Kehruupiipun 3 suutinten ruuviliitokseen on sijoitettu ei-esitetyt kehruusuuttimilla varustetut suutinkupit. Kehruupiippuun on sijoitettu kehruu-suuttimia ympäröivä, kehruukylpysivulle avoin putki 6, jossa on säädettävä pituus. Kehruuliuos saapuu kehruupiipusta 3 kehruusuutinten läpi ensin kehruukylvyn 2 putken 6 ympäröimälle alueella, jolloin muodostuu kuituja 7, jotka kuitukaa-liksi koottuina vedetään pois kuituohjaimen 8 kautta telalla 9. Telalta 9 kuitukaapeli syötetään ei-esitettyyn kaasu- tai nestekylpyyn, jossa tapahtuu venytys.

Putki 6 ei saa tietenkään estää kuitukaapelin vetämistä.

Syöttämällä DMAC:a ja/tai 1-metyyli-2-pyrrolidonia sekä LiCl:a kehruuliuoksen läpi nostetaan näiden liuotinkompo-nenttien konsentraatiota putkessa 6; muodostuu konsentraa-tiogradientti suuttimista putken 6 avoimeen päähän 10 päin, koska vasta siellä tapahtuu perusteellisempi sekoittuminen kehruukylvyn 2 ammeessa olevan pääosan kanssa.

Kuvion 2 mukainen putki 6 on olennaisesti sylinterimäinen ja sen sisäsivulla on kehä- tai vastaavasti rengasmaisia osia 11. Putken 6 pituuden ja läpimitan lisäksi voidaan tässä rakenteessa vaihdella myös sisäosien 11 määrää ja sisäläpimit-taa. Erittäin tarkoituksenmukaisesti on osoittautunut se, . että reikälevymäiset sisäosat 11 varustetaan jatkuvasti putken 6 avoimeen päähän 10 päin pienenevällä sisäläpimitalla, niin että useimmiten jyrkästi kartiomaisesti kuituohjaimeen 8 päin kulkeva kuituköysi on ympäröity mahdollisimman tiiviisti sisäosilla 11. Myös putken 6 avoimessa päässä on kuitukaapelin kulun mukaisesti pienempi läpimitta kuin putken 6 sylinterimäisessä pääosassa. Sisäosilla 11 muodostetaan 10 8091 3 kammio-osia, joissa koagulointiaineen konsentraatio kasvaa kehruusuuttiraista avoimen putken pään 10 suuntaan. Nopea virtaustapahtumien aiheuttama konsentraation tasaus putken 6 sisäosassa estetään hyvin pitkälti tällä osiin jaetulla rakenteella.

Esimerkki 1

Liuos, jossa on sulfiittiselluloosaa LiClrssa ja DMA:ssa, valmistettiin vesi/liuotinvaihto-aktivointimenetelmän mukaisesti. Liuoksen koostumus selluloosa/DMAC/Lici paino-osina oli 7/86/7. Selluloosan DPcuen oli 440, liuoksen viskositeetti määritettiin Haake-Viscotester-vikosimetrillä (VT 24, mittausjärjestelmä E 500, kierroslukuporras 1) ja se oli 300 Pa 20°C:ssa. Kehruuliuos suodatettiin metallikuitumattosuo-datuskynttilällä (huokoskoko 20 pm), kuumennettiin ohutker-roskuumentimessa 105°C:seen ja kehrättiin kehruupiipun kautta vaakasuorasti kehruukylpyyn. Kehruupiippu oli varustettu neljällä kulta/platina-suutinkupilla ä 1053 reikää ja 0,06 mm suutinläpimitta. Kehruukylpy syötettiin kehruupiipun takaa reikälevystä 15 litran/min. määränä 20°C:n lämpötilassa. Kehruupiippuun voitiin sijoittaa erilaisia lasisylintereitä, nimellisleveys 6 cm, joissa oli vaihteleva sylinteripituus kuvion 1 yhteydessä esitetyllä tavalla.

Tasapainotilan saavuttamisen jälkeen putkessa muodostunut konsentraatiogradientti oli riippuvainen kehruuliuoksen koostumuksesta ja kiertokulussa ohjatun kehruukylvyn koostumuksesta .

Kuitukaapeli voitiin vetää pois ensimmäisen telan avulla kehruukylvystä, ohjata toisen telan avulla venytyskylvyn läpi ja kelata kelauskohdassa. Venytyskylpynä käytettiin 92°C:eista vettä. Upotusvälit olivat kehruukylvyssä 90 cm, venytyskylvyssä 70 cm.

Kelalle kelattu kaapeli leikattiin kerran läpi, koottiin yhteen sidelangalla, pestiin köysimuodossa ja jälkikäsitel- 11 8091 3 tiin. Pesu ja jälkikäsittely suoritettiin myös säikeillä jännityksessä, mutta ilman venyttämistä. Pesu tapahtui 65°C:ssa vedellä, sitten avivoitiin, aineiden ylimäärä poistettiin pusertamalla tai sentrifugoimalla ja säikeet kuivattiin.

Kehruuolosuhteet sekä kulloinkin saatujen kuitujen arvot on esitetty taulukossa I.

12 8091 3

TAULUKKO I

_ I

Kehruukylvyn H2O H2O H2O 40 % DMAC/ 40 % DMAC/ 70 % DMAC/ koostumus 60 % H2O 60 % H2O 30 % H2O

Putken pituus /cm/ - 20 30 - 20

Kehruuliuok- ,. j sen ulostulo-· nopeus suuttimista /m/min7 4,50 4,50 4,50 4,50 4,50 4,50 1. Tela /m/min7 6,2 5,6 5,4 5,5 5,1 5,3

Veto 1,38 1,24 1,20 1,22 1,13 1,18 2. Tela /m/min7 6,4 6,4 6,4! 6,4 6,4 6,4

Maksim. _ j,· venytys -10% /%/ 3,2 14,3 18,5 16,4 25,5 20,8

Kokonaisveto | 1,42 1,42 1,42 | 1,42 1,42 1,42 ' Titteri /*dtex7 1,84 1,88 1,82 1,92 1,82 1,79 13 8091 3 TAULUKKO I (jatkuu)

Kehruukyl- H2O H2O H2O I 40 % DMAC/ 40 % DMAC/ 70 % DMAC

koostumus 60 % H2° 60 * H2° 30 % H20

FFK

/cN/tex? 19,8 24,0 26,5 25,7 29,2 27,2

FDK

/%/ 6,86,66,3 6,3 6,1 6,0 ffn ^cN/tex7 7,9 13,0 13,6 12,6 16,3 14,4

FDN

[\] 10,8 12,0 11,6 I 11,9 9,9 11,2 FFr: kuitulujuus vakioituna FDr: kuituvenymä vakioituna FFn: kuitulujuus märkänä FDn: kuituvenymä märkänä

Kuitujen jälkikäsittely lipeäkylvyssä tapahtui erilaisia konsentraatiota omaavassa vesipitoisessa alkalimetallihyd-roksidissa ja erilaisissa lämpötiloissa tai vastaavasti nestemäisessä ammoniakissa -33°C:ssa.

Käsittely suoritettiin köysimuodossa, tämän jälkeen pestiin kuumalla vedellä, avivoitiin ja kuivatettiin.

Jälkikäsittelyolosuhteet sekä kuitujen arvot lipeäkäsittelyn jälkeen on esitetty taulukossa II. Vertailuna on esitetty jälkikäsittelemättömien kuitujen arvot (kehruuolosuhteet ks. taulukko I, kehruukylvyn koostumus 40% DMAC:a, 60Ϊ H20:ta).

- 1» 8091 3

on cNi γμ o o rH

2 N. > » . . k .

Q (£#>' on ^ 'T r-~ .h in vo

fa N r—I I—I I—I CM r-t rH

Q> •P n n ^ in e in \ - > - - - - - 2 2 vo m m 'i n 'f »r

bl ,U rH rH '—{ rH rH rH rH

fa Si___ -H -«r in cm co on co a is. - - - - * - - Q .dP’ VO rH CM M1 M· iH m

bl Sj rH Ή r-H rH r—I rH

-

V

+» \ cm rH on m m o o t«5 2 » - ^ ^ ^ w fa 0 on oo vo h· co r~ fa S| rs N IN (Ί N (N ΓΊ •H ^ vj IS.

m X1 cm vo on on in σν xl O m oo so r- co oo £ -P -

. I ·Η «^3 rH rH rA rA rH rA rA

H H ^ o ; « o 'N »n n 4J S' * 2 in -H I οοοοίΛΐη

3 (D ifi H H H

< « SJ

Eh___ ••O 'S,

Qj rd U* g H p I ooooom :C -H Si im io on n v n

PI -P I

•P

co <s <D -H dP' in -p Sg I oh m m cm m o C <0 cm o

0 10 rH

* u :i0 >i X rH -H 0) +i as s a ns -H-P O O O O Ä m :<0 Ή (fl «0 10 10 o a Ό w I z z z z a z 15 8091 3

Taulukko II osoittaa, että sopivalla jälkikäsittelyllä lipeäkylvyssä tekstiilikäyttöön liian pieniä vakioituja kuituvenymiä voidaan parantaa 5-7 t:sta ilman suurta lu-juushäviötä yli 12 t:iin.

Esimerkki 2

Kuituja, jotka oli valmistettu esimerkin 1 mukaisesti, jäl-kikäsiteltiin yhtäjaksoisesti vesipitoisella alkalimetalli-hydroksidilla jännityksessä, kuitenkin ilman venyttämistä.

Tämän jälkeen köysimuodossa oleva kuitukaapeli pestiin, avi-voitiin ja kuivatettiin.

Käsittelyolosuhteet sekä kuitulujuuden ja -venymän saadut arvot on esitetty taulukossa III. Vertailuna on esitetty jälleen jälkikäsittelemättömän kuidun arvot (vrt. taulukko II).

i6 8091 3 σ\ σ\ cm m Ζ Γ*Ν. ^ ^ % Q ttfp σ> η 'Τ »*

fc* S rH rH rH

7 0>

P CO TT O CO

\ ^ ^ S V

2 2 va m U1 rr

h it) H rH I—( I—I

&4 St r-ι m on o «rs, - > » ^ Q f#* vn o I—( (n

Cn Si rH rH .π 0) +> \ cn η η oi M 2 * » » » h ,0 σ\ oo oo r*

fit* Si ΓΊ N N N

-H (S, U x' 0) 0) cn n m n -P -P oo o\ > oo -P /0 * * * ^

M P x| H i—I *H rH

H H

H___ O . K.

« o ci D “J .£ I n m m ä 2 < EH--- :q 9* *5 p I o o o .S , S (N v «

:io -H

PI -P

i

-P

§ -H

“1β ^ 1 on m in

0 (0 * U

:rd >i

Ai rH -r| O)

V jJ

3 li a a a :<o£ 5 2 9 h 51 10 <0 10 ^ 12 2 2

Claims (8)

17 8091 3

1. Menetelmä selluloosakuitujen valmistamiseksi selluloosan dimetyyliasetamidi- (DMAC) ja/tai 1-metyyli-2-pyrrolidoni-litiumkloridiliuoksesta märkäkehrääraällä, jonka menetelmän mukaan selluloosaliuos puristetaan kehruusuutinten läpi, ja tällöin muodostuneet kuidut vedetään kehruukylvyn läpi ja venytetään tämän jälkeen, tunnettu siitä, että kehruukylpyyn on sovitettu kuitujen läpikulkuvälille kasvava koaguloivan aineen konsentraatio ja kehruukylvystä vedetyt kuidut alistetaan venyttämisen jälkeen jälkikäsittelyyn lipeäkylvyssä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että koaguloivan aineen kasvava konsentraatio säädetään kehruusuuttimia ympäröivällä, kehruukylvyn sivulle päin avoimella putkella.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että koaguloivana aineena käytetään vettä.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jälkikäsittely suoritetaan al-kalimetallihydroksidin vesipitoisessa liuoksessa tai nestemäisessä ammoniakissa.

5· Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jälkikäsittely suoritetaan liuoksessa, jossa alkalimetallihydroksidin konsentraatio on 2 - 8 paino-ί, 10 - 100°C:n lämpötilassa ja viipymäaika on korkeintaan 20 minuuttia.

6. Laite selluloosaliuosten märkäkehräämiseksi jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukaisen menetelmän suorittamiseksi, jossa laitteessa on kehruukylpyyn (2) upotettava, kehruusuuttimilla varustettu kehruupiippu (3), tunnettu siitä, että kehruupiippuun (3) on sijoitettu kehruusuuttimia ympäröivä putki (6), joka on ainoastaan kehruukylvyn sivulle päin avoin. ie 8091 3

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että kehruupiippuun (3) sijoitetun putken (6) sisäsivulla on kehä- tai vastaavasti rengasmaisia osia (11) useiden peräkkäisten kammio-osien muodostamiseksi.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laite litteän poikkileikkauksen omaavien kuitujen muodostamiseksi, tunnettu siitä, että kehruusuuttimet on muodostettu rakomaisiksi. is 8091 3