DE10005163A1

DE10005163A1 - Process for the production and processing of a cellulose solution

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Publication number: DE10005163A1
Application number: DE2000105163
Authority: DE
Original assignee: Thueringisches Institut fuer Textil und Kunststoff Forschung eV
Current assignee: Thueringisches Institut fuer Textil und Kunststoff Forschung eV
Priority date: 2000-02-08
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2001-08-16
Also published as: AU3915701A; WO2001058960A1

Abstract

Vereinfachtes Verfahren zur Herstellung und Verarbeitung einer Celluloselösung, welche durch Lösen der Cellulose in einem tertiär Aminoxid-Pyrrolidonat, vorzugsweise NMMO-Pyrrolidonat, entsteht. Cellulose wird in tertiär Aminoxid-Pyrrolidonaten, vorzugsweise NMMO-Pyrrolidonate, gelöst und durch Verformung, Koagulation und anschließende Entfernung des Lösungsmittels werden Formkörper hergestellt. Durch Zumischung von organischen oder anorganischen Verbindungen werden Applikationen des Celluloseformkörpers zur Prägung spezieller Eigenschaften erzielt. Die Prozeßstufen umfassen Aufbereitung des Ausgangsmaterials, Mischen und Homogenisieren in einer Lösungsmittelvorstufe, Entfernen von Wasser, Transport und Filtration der Lösung, Extrusion durch ein Formwerkzeug, Wäsche zur Entfernung des Lösungsmittels, Applikation und Reinigung und Aufkonzentrierung des Fällbades.Simplified process for producing and processing a cellulose solution, which is obtained by dissolving the cellulose in a tertiary amine oxide pyrrolidonate, preferably NMMO pyrrolidonate. Cellulose is dissolved in tertiary amine oxide pyrrolidonates, preferably NMMO pyrrolidonates, and moldings are produced by deformation, coagulation and subsequent removal of the solvent. By adding organic or inorganic compounds, applications of the cellulose molded body for embossing special properties are achieved. The process stages include preparation of the starting material, mixing and homogenization in a solvent precursor, removal of water, transport and filtration of the solution, extrusion through a mold, washing to remove the solvent, application and cleaning and concentration of the precipitation bath.

Description

Die Erfindung betrifft ein vereinfachtes Verfahren zur Her stellung und Verarbeitung einer Celluloselösung, welche durch Lösen der Cellulose in einem tertiär Aminoxid-Pyrrolidonat, vorzugsweise NMMO-Pyrrolidonat, entsteht.The invention relates to a simplified method for manufacturing provision and processing of a cellulose solution, which by Dissolving the cellulose in a tertiary amine oxide pyrrolidonate, preferably NMMO pyrrolidonate.

State of the art

Die Vorteile der Nutzung nachwachsender Rohstoffe zur Produk tion von Kunststoffen, Fasern und Folien sind hinreichend bekannt.The advantages of using renewable raw materials for the product tion of plastics, fibers and foils are sufficient known.

Seit über 100 Jahren dient Cellulose, welche aus Pflanzen gewonnen wird, der Erzeugung von textilen Formkörpern, z. B. Fasern, Filamente oder Folien. Viele Jahrzehnte dominierten dabei Verfahren, bei denen die Cellulose chemisch verändert werden musste, bevor sie in Lösung ging, durch entsprechende Formwerkzeuge extrudiert und wiederum chemisch umgewandelt zu werden. Das dabei am meisten benutzte Verfahren war das Viskoseverfahren, bei dem eine Vielzahl von umweltbelastenden Chemikalien, Neben- und Abprodukten sowie resourcenintensive Prozessgestaltung eine Rolle spielen. Lange war man auf der Suche nach geeigneten Direktlösungsmitteln der Cellulose. Ein solches System, das auch industriell nutzbar gemacht wurde, ist eine wässrige Lösung eines tertiären Aminoxides, z. B. N- Methylmorpholin-N-oxid, im weiteren NMMO, (z. B. US 4324593, US 4290815, DD 218 104). Die nach solchen Verfahren ersponne nen Fasern bekamen den Gattungsbegriff LYOCELL. Ein entschei dender Nachteil dieses Systems ist die relativ hohe Viskosi tät der Spinnmassen, die einen Transport innerhalb eines Prozesses nur unter definierten, technisch nicht einfachen Bedingungen gestattet. Außerdem verlangt hier der Löseprozess eine exakte aufwendig zu realisierende Temperaturführung, um den für die Löseprozeß bestimmenden Restwassergehalt einstel len zu können (EP 0668941, EP 0662204).Cellulose, which comes from plants, has been used for over 100 years is obtained, the production of textile moldings, for. B. Fibers, filaments or foils. Many decades dominated thereby processes in which the cellulose changes chemically had to be replaced by appropriate ones before it went into solution Molds are extruded and chemically converted to become. The most used method was that Viscose process in which a variety of environmentally harmful Chemicals, by-products and waste products as well as resource-intensive Process design play a role. It was a long time on the Search for suitable direct solvents for cellulose. On such a system that has also been used industrially, is an aqueous solution of a tertiary amine oxide, e.g. B. N- Methylmorpholine-N-oxide, hereinafter NMMO, (e.g. US 4324593, US 4290815, DD 218 104). The spared by such procedures fibers got the generic term LYOCELL. A decision The disadvantage of this system is the relatively high viscosity act of the spinning masses, the a transport within a Process only under defined, technically not easy Conditions allowed. The solving process also requires here an exact temperature control that is difficult to implement in order to set the residual water content that determines the dissolving process len (EP 0668941, EP 0662204).

In DE 28 48 471 wurde für das System N-Oxid/Cellulose zur Senkung der Viskosität vorgeschlagen, eine aprotische orga nische Flüssigkeit mit einem Dipolmoment von mehr als 3,5 Debye zuzusetzen. Nachteilig daran ist, dass diese aproti schen Verbindungen eine für den technisch realisierbaren Löseprozess zu hohe Flüchtigkeiten besitzen.DE 28 48 471 was used for the system N-oxide / cellulose Viscosity reduction suggested an aprotic orga liquid with a dipole moment of more than 3.5 Add Debye. The disadvantage of this is that this aproti connections one for the technically feasible Solving process too high volatility.

Auch in US 5362867 sowie in US 5929228 wurden veränderte Lösesysteme vorgestellt. Im ersten benutzt man dabei neben dem bekannten N-Methylmorpholin-N-oxid (NMMO) eine Mischung aus rückgewonnenem Caprolaktam der Polyamidherstellung. Die Abhängigkeit zu vorgelagerter Produktion und damit verbunde ner möglicher Inhomogenitäten durch mögliche Verunreinigungen wirken sich nachteilig auf die weiteren Verfahrensschritte aus.US 5362867 and US 5929228 have also been changed Release systems presented. In the first one you use alongside the well-known N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) a mixture from recovered caprolactam from polyamide production. The Dependence on upstream production and associated with it possible inhomogeneities due to possible contamination have a detrimental effect on the further process steps out.

In US 5929228 wird der Weg gegangen, neben dem NMMO bestimmte Anteile eines Gemisches aus N-Methylol-Caprolaktam und Tetra- Methylammoniumchlorid zum Lösemittelsystem zu geben. Die technische, arbeitsschutzmäßige sowie ökologische Beherr schung eines solchen Systems ist aufgrund der komplizierten Eigenschaften, vor allem des Tetra-Methylammoniumchlorides, sehr aufwendig.In US 5929228 the way is followed, along with the NMMO Proportions of a mixture of N-methylol-caprolactam and tetra- Add methyl ammonium chloride to the solvent system. The technical, occupational safety and ecological control Such a system is complicated due to the complexity Properties, especially of tetra-methylammonium chloride, very complex.

Es ist Ziel der Erfindung, diese Nachteile von Celluloselö sungen zu beseitigen.The aim of the invention is to overcome these disadvantages of cellulose oil to eliminate solutions.

Überraschenderweise konnte gefunden werden, dass sich Cellu lose in tertiären Aminoxid-Pyrrolidonaten, vorzugsweise NMMO- Pyrrolidonaten, löst und sich aus diesen vorteilhaften Lösun gen durch Verformung, Koagulation und anschließende Entfer nung des Lösungsmittels Formkörper herstellen lassen. Offen bar ist dieser Vorteil dadurch begründet, dass die Pyrrolidonate eine günstigere innere Struktur der Celluloselösung bewirkten.It was surprisingly found that Cellu loose in tertiary amine oxide pyrrolidonates, preferably NMMO Pyrrolidonates, and dissolves from these advantageous solutions by deformation, coagulation and subsequent removal let the solvent be molded. Open This advantage is due to the fact that the pyrrolidonates a more favorable internal structure of the cellulose solution caused.

Die Lösungen zeichnen sich gegenüber den bekannten Lösungen auf Basis NMMO durch eine niedrigere Einfriertemperatur und in Folge des im Vergleich größeren Molekülvolumens der Pyrro lidonate und des damit verbundenen größeren Abstandes zwi schen den solvatisierten Cellulosemolekülen durch eine gerin gere Strukturviskosität aus.The solutions stand out from the known solutions based on NMMO due to a lower freezing temperature and due to the larger molecular volume of the pyrro lidonate and the associated greater distance between the solvated cellulose molecules by a clot higher structural viscosity.

Pyrrolidon ist ein amphiprotisches Lösungsmittel welches über Wasserstoffbrückenbindungen mit tertiären Aminoxiden einen ganzzahligen definierten und isolierbaren 1 : 1 Komplex sowie gebrochenzahlige, im Einzelnen nicht isolierbare Komplexe bildet. Diese bis 150°C thermisch stabilen Komplexe werden als Pyrrolidonate bezeichnet.Pyrrolidone is an amphiprotic solvent which over Hydrogen bonds with tertiary amine oxides integer defined and isolable 1: 1 complex as well fractional complexes that cannot be isolated in detail forms. These complexes are thermally stable up to 150 ° C referred to as pyrrolidonates.

Zu ihrer Herstellung wird wasserhaltiges NMMO mit Pyrrolidon vermischt und unter Zuführung von Wärme aus der Lösung im Vakuum über eine zwischengeschaltete Kolonne das Wasser abgezogen. Beim Abkühlen kristallisiert das NMMO-Pyrrolidonat aus und kann durch Umkristallisation aus Benzol gereinigt werden.Water-based NMMO with pyrrolidone is used to manufacture it mixed and with the addition of heat from the solution in the Vacuum the water through an intermediate column deducted. The NMMO pyrrolidonate crystallizes on cooling and can be purified by recrystallization from benzene become.

Die Lösung der Cellulose kann erfolgen durch
The cellulose can be dissolved by

a) defined pyrrolidonate or defined pyrrolidonate Mixtures made from aqueous NMMO and pyrrolidone by Distillation of the water and purification by recrystallization tion,
b) pyrrolidonate mixtures made from aqueous NMMO and Pyrrolidone by distilling off the water until it reaches Errei a sufficient quality of soldering for cellulose.

Das Pyrrolidonat bzw. die Pyrrolidonat-Gemische können Ver dünnungsmittel enthalten.The pyrrolidonate or the pyrrolidonate mixtures can Ver contain fertilizer.

Die in den Lösungen gegebenenfalls noch enthaltenen Verdün nungsmittel können aprotische organische Lösungsmittel, wie z. B. Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon und Dimethylacetamid, oder amphiprotische Lösungsmittel, wie z. B. das Pyrrolidon und/oder Wasser und/oder niedere Alkoho le, oder das tertiäre Aminoxid selbst sein.Any dilutions still present in the solutions Aprotic organic solvents such as e.g. B. dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone and dimethylacetamide, or amphiprotic solvents such as e.g. B. the pyrrolidone and / or water and / or lower alcohol le, or the tertiary amine oxide itself.

Durch den um mehr als 140°C höheren Siedepunkt des Pyrroli dons gegenüber Wasser kann die Zusammensetzung des Pyrrolido nates technisch sicher realisiert werden.Due to the higher than 140 ° C boiling point of pyrroli dons versus water can the composition of pyrrolido technically safe.

Cellulosematerialien, die im Prozess verwendet werden, sind bevorzugt Chemiefaserzellstoff, Baumwoll-Linters, Nadelholz sulfit-, Nadelholzsulfat und oder Laubholzzellstoffe aus dem Sulfit- oder Sulfataufschlussverfahren unterschiedlicher Polymerisationsgrade. Dabei kann der Zellstoff eines oder in Form von Mischungen verschiedener Polymerisationsgrade einge setzt werden. Ebenso sind Zellstoffe behandelt mit Druckex plosionstechnik, Elektronenstrahlen oder Enzymen einsetzbar.Cellulosic materials that are used in the process are preferred chemical fiber pulp, cotton linters, softwood sulfite, softwood sulfate and or hardwood pulp from the Sulfite or sulfate digestion processes different Degrees of polymerization. The pulp can be one or in Formed in the form of mixtures of different degrees of polymerization be set. Pulps are also treated with Druckex explosion technology, electron beams or enzymes can be used.

Zur besseren Veranschaulichung der Erfindung soll im Weiteren in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform (b) be schrieben werden, wie eine Celluloselösung hergestellt, zu Fasern verformt, die Cellulose durch Einwirkung eines Koagu lationsmediums regeneriert sowie das Lösungsmittel ausgewa schen und zurückgewonnen wird. Als tertiäres Aminoxid wird NMMO verwendet.To better illustrate the invention, the following is intended in a particularly advantageous embodiment (b) how to make a cellulose solution Fibers deformed, the cellulose by the action of a Koagu regeneration medium and the solvent was selected and is recovered. As a tertiary amine oxide NMMO used.

Ausgangspunkt bilden Zellstoffe, wie sie im vorher beschrie benen Teil genannt wurden. Der Zellstoff wird einer Vorbe handlung unterzogen, um eine bessere Zugänglichkeit zum Lösungsmittel bzw. dessen Vorstufe zu sichern. Dabei kann der Zellstoff mechanisch mit Hilfe von Shreddern oder Mühlen zerkleinert werden und in dieser Form zugesetzt werden. Eine andere Variante der Vorbehandlung des Zellstoffes ist, dass dieser in einer wässrigen Lösung durch intensive Scherung zerkleinert wird und die so entstandene Zellstoffpulpe an schließend durch Entwässerung auf einen definierten Feuchtegehalt eingestellt wird, bevor er mit dem Lösemittelsystem in Berührung kommt. Dabei kann der Zellstoff in der Phase der wässrigen Behandlung mit den Aufschluss und die Zugänglich keit der Zellulose begünstigenden Chemikalien (Laugen, Säuren, Tensiden) bzw. Enzymen behandelt werden.The starting point is pulp, as previously described mentioned part. The pulp becomes a preparation acted for better accessibility to the Secure solvent or its precursor. The Mechanical pulp with the help of shredders or mills be crushed and added in this form. A another variant of the pretreatment of the pulp is that this in an aqueous solution due to intensive shearing is crushed and the resulting pulp closing by dewatering to a defined moisture content is set before using the solvent system in Touch comes. The pulp can be in the phase of watery treatment with the outcrop and the accessible cellulose-promoting chemicals (alkalis, Acids, surfactants) or enzymes are treated.

Im ersten Stadium wird durch kontinuierliches oder diskonti nuierliches Mischen der Komponenten Wasser, NMMO, Pyrrolidon und Cellulose eine Maische hergestellt. Die Cellulosekonzen tration der Maische liegt üblicherweise zwischen 4 und 23% (Masse). Neben der Cellulose können weitere, lösliche oder unlösliche, organische oder anorganische Verbindungen, wie zum Beispiel Pigmente, Farbstoffe, Ionenaustauscher, Reak tivharze, Ruß, Stabilisatoren, keramische Pulver, zugesetzt werden.The first stage is through continuous or discount thorough mixing of the components water, NMMO, pyrrolidone and cellulose made a mash. The cellulose concents mash is usually between 4 and 23% (Dimensions). In addition to cellulose, other soluble or insoluble, organic or inorganic compounds, such as for example pigments, dyes, ion exchangers, reak tiv resins, carbon black, stabilizers, ceramic powders added become.

Die so entstandene Maische wird in einem Verdampfer unter Anlegen eines Vakuums mit entsprechender Temperaturführung geschert. Dabei ist es unbedeutend, ob der Apparat nach dem Prinzip eines Dünnschichters oder sonstigen Wellenapparates gestaltet ist. Erfindungsgemäß kann bei Temperaturen zwischen 60-140°C, vorzugsweise bei 80-130°C, und Unterdrücken von 30-150 mbar gearbeitet werden.The resulting mash is placed in an evaporator Apply a vacuum with appropriate temperature control sheared. It is irrelevant whether the apparatus after the Principle of a thin layer or other wave apparatus is designed. According to the invention at temperatures between 60-140 ° C, preferably at 80-130 ° C, and negative pressure from 30-150 mbar.

Die Cellulosekonzentration in der Lösung liegt zwischen 5 und 25%.The cellulose concentration in the solution is between 5 and 25%.

Zur weiteren zusätzlichen thermischen Stabilisierung und Unterdrückung eines Kettenabbaus der Cellulose, vor allem bei höheren Temperaturen, kann man Stabilisatoren, wie z. B. Gallussäurepropylester, vorzugsweise bis zu einem Gehalt von 1% bezogen auf Cellulose, in die Spinnlösung einbringen. Die erhaltene Spinnlösung wird über eine temperierte Transport leitung mit Hilfe einer Pumpe über ein Filterorgan gedrückt und anschließend über ein Formwerkzeug direkt oder durch einen Luftspalt in ein Fällbad geleitet. Die anschließende Wäsche vom anhaftenden Lösungsmittel NMMO/Pyrrolidon geschieht mit Wasser, welches im Gegenstromprinzip die Konzen tration des Spinnbades steuert. Eine übliche, für cellulosi sche Fasern/Filamente bekannte Nachbehandlungsprozedur schließt sich an [Avivieren, Trocknen, ggf. (dazwischen) Bleichen und Schneiden].For further additional thermal stabilization and Suppression of chain breakdown of cellulose, especially at higher temperatures, stabilizers, such as. B. Gallic acid propyl ester, preferably up to a content of Add 1% based on cellulose to the spinning solution. The Spinning solution obtained is transported over a temperature line pressed with the help of a pump over a filter element and then directly or through a molding tool passed an air gap into a precipitation bath. The subsequent one Washing of the adhering solvent NMMO / pyrrolidone happens with water, which in the countercurrent principle is the conc tration of the spinning bath controls. A common one for cellulosi cal fibers / filaments known post-treatment procedure follows [finishing, drying, if necessary (in between) Bleaching and cutting].

Das Fällbad, bestehend aus NMMO, Pyrrolidon und als direktes Koagulationsmedium Wasser und/oder niedermolekulare Alkohole, wird zur Wiederaufarbeitung gegeben. Die Wiederaufarbeitung schließt die Prozesse der Entfernung von ungelösten Fremd stoffen über Filter sowie von gelösten Fremdstoffen über Anionen- und Kationentauscherharzen sowie die Aufkonzentrie rung durch Verdampferanlagen ein. Das so erhaltene regene rierte Gemisch kann wiederum der Stufe der Maischeherstellung in der benötigten Konzentration zur Verfügung gestellt wer den. Das anfallende Konzentrat aus der Stufe der Koagulati onsmittelverdampfung wird ebenfalls im Kreislauf der Wasch stufe nach dem Koagulationsbad wiederzugeführt.The precipitation bath, consisting of NMMO, pyrrolidone and as a direct one Coagulation medium water and / or low molecular weight alcohols, is given for reprocessing. The reprocessing closes the processes of removing undissolved foreign matter substances through filters and from dissolved foreign substances Anion and cation exchange resins as well as the concentration vaporizer systems. The rain so obtained Mixture can in turn be the stage of mash production provided in the required concentration the. The resulting concentrate from the stage of coagulation Onsmittelverdampfung is also in the cycle of washing stage after the coagulation bath.

Durch die beschriebene Kreislaufführung ist es möglich, die Rückgewinnungsquote für NMMO und Pyrrolidon auf ≧ 99,5% einzuhalten.Through the described circuit management, it is possible to Recovery rate for NMMO and pyrrolidone to ≧ 99.5% to adhere to.

Die einzelnen Prozeßstufen bei der vorgenannten Verfah rensausführung sind somit:
The individual process stages in the aforementioned process execution are thus:

- Preparation or pre-treatment of the cellulosic Aus gear to improve accessibility or Release properties,
- Mixing and homogenizing the cellulose in one solution intermediate,
- Removal of water by evaporation under vacuum and Shear if necessary with the addition of one or more Stabilizers,
- Transport and filtration of the solution through pipes, Storage containers, filtration devices,
- Extrusion of the cellulose solution obtained through a mold tool directly or with the interposition of an air gap tes in an aqueous or alcohol-containing precipitation bath closing laundry to remove the solvent,
- Application of the cellulose molding obtained for embossing special properties,
- The precipitation bath obtained by cleaning and concentration again in the appropriate quality of the used Lö precursor is brought.

Examples example 1

Es werden 370 g Zellstoff mit einem Cuoxam DP von 520 in einem Gemisch aus 1830 g NMMO, 530 g Pyrrolidon und 720 g Wasser homogenisiert. Die Temperatur des Gemisches beträgt 50°C. Die entstandene homogene Maische wird unter Scherung, Wärmezufuhr und unter Anlegen eines Vakuums solange behan delt, bis eine homogene Lösung der Cellulose beobachtet wird. Der Prozess lief bei einem Endvakuum von 30 mbar und einer Temperatur der Reaktionsmasse von max. 95°C ab.370 g of pulp with a Cuoxam DP of 520 in a mixture of 1830 g NMMO, 530 g pyrrolidone and 720 g Homogenized water. The temperature of the mixture is 50 ° C. The resulting homogeneous mash is sheared, Apply heat and apply a vacuum as long as possible until a homogeneous solution of the cellulose is observed. The process ran at a final vacuum of 30 mbar and one Temperature of the reaction mass of max. 95 ° C.

Die erhaltene Celluloselösung wurde analysiert und mit fol genden Parametern charakterisiert:
Cellulosegehalt: 12,5%
Wassergehalt: 5,8%
NMMO-Pyrrolidonatgehalt: 81,7%
Mikrobild: keine sichtbaren Teilchen bei 50-facher Ver größerung im Mikroskop
Viskosität: 4200 Pa s
Schmelzpunkt: 57°CThe cellulose solution obtained was analyzed and characterized using the following parameters:
Cellulose content: 12.5%
Water content: 5.8%
NMMO pyrrolidonate content: 81.7%
Micrograph: no visible particles at 50x magnification in the microscope
Viscosity: 4200 Pa s
Melting point: 57 ° C

Die erhaltene Lösung wurde bei einer Temperatur von 80°C durch eine Spinndüse gepresst und durch einen Luftspalt in ein Fällbad aus Wasser eingesponnen. Der Lochdurchmesser der Düsenbohrungen betrug 75 µm, die Spinngeschwindigkeit 36 m/min. Das entstandene Faserkabel wurde ausgewaschen, ge schnitten und präpariert. Die textilphysikalischen Werte wurden wie folgt gemessen:
Titer: 0,13 tex
Festigkeit trocken/nass: 45/36 cN/tex
Dehnung trocken/nass: 12/13%
Schlingenreißkraft: 14,5 cN/tex
Nassmodul: 250 cN/texThe solution obtained was pressed through a spinneret at a temperature of 80 ° C. and spun through an air gap into a precipitation bath of water. The hole diameter of the nozzle bores was 75 µm, the spinning speed 36 m / min. The resulting fiber cable was washed out, cut and prepared. The textile-physical values were measured as follows:
Titer: 0.13 tex
Strength dry / wet: 45/36 cN / tex
Elongation dry / wet: 12/13%
Loop tear strength: 14.5 cN / tex
Wet module: 250 cN / tex

Comparative Example 1

Es wurde eine Celluloselösung analog Beispiel 1, jedoch ohne die Pyrrolidonkomponente, hergestellt.It became a cellulose solution analogous to Example 1, but without the pyrrolidone component.

Im Einzelnen wurden zu einer Maische homogenisiert: 370 g Cellulose, 2240 g NMMO und 800 g Wasser.Specifically, the mixture was homogenized into a mash: 370 g Cellulose, 2240 g NMMO and 800 g water.

Die Abdampfbedingungen entsprachen denen des Beispieles 1; es wurden 440 g Wasser abgedampft.The evaporation conditions corresponded to those of Example 1; it 440 g of water were evaporated.

Die erhaltene Lösung wurde wie folgt charakterisiert:
Cellulosegehalt: 12,5%
Wassergehalt: 12,0%
NMMO-Gehalt: 75,5%
Mikrobild: keine sichtbaren Teilchen bei 50-facher Vergrößerung im Mikroskop
Viskosität: 6500 Pa s
Schmelzpunkt: 72°CThe solution obtained was characterized as follows:
Cellulose content: 12.5%
Water content: 12.0%
NMMO content: 75.5%
Micrograph: no visible particles at 50x magnification in the microscope
Viscosity: 6500 Pa s
Melting point: 72 ° C

Die analog ermittelten Faserwerte nach den selben Bedingungen der Erspinnung stellten sich wie folgt dar:
Titer: 0,13 tex
Festigkeit trocken/nass: 41/35 cN/tex
Dehnung trocken/nass: 12/13,5%
Schlingenreißkraft: 12,4 cN/tex
Nassmodul: 235 cN/texThe fiber values determined analogously under the same conditions of spinning were as follows:
Titer: 0.13 tex
Strength dry / wet: 41/35 cN / tex
Elongation dry / wet: 12 / 13.5%
Loop tear strength: 12.4 cN / tex
Wet module: 235 cN / tex

Example 2

Analog wie Beispiel 1 wurden folgende Komponenten homogeni siert:Analogously to Example 1, the following components were homogenized siert:

350 g Cellulose, Cuoxam DP 500, 1150 g NMMO, 500 g Wasser, 840 g Pyrrolidon, 2 g Gallussäurepropylester.350 g cellulose, Cuoxam DP 500, 1150 g NMMO, 500 g water, 840 g pyrrolidone, 2 g propyl gallic acid.

Die anschließende Behandlung der homogenisierten Maische unter den Bedingungen des Beispiel 1 wurde solange durchge führt, bis 500 g Wasser abdestilliert waren.The subsequent treatment of the homogenized mash was carried out under the conditions of Example 1 leads until 500 g of water were distilled off.

Die erhaltene Lösung wurde wie folgt charakterisiert:
Cellulosegehalt: ca. 12%
NMMO-Pyrrolidonatgehalt: ca. 88%
Mikrobild: keine sichtbaren Teilchen bei 50-facher Ver größerung im Mikroskop
Viskosität: 4520 Pa s
Schmelzpunkt: 52°CThe solution obtained was characterized as follows:
Cellulose content: approx. 12%
NMMO pyrrolidonate content: approx. 88%
Micrograph: no visible particles at 50x magnification in the microscope
Viscosity: 4520 Pa s
Melting point: 52 ° C

Claims

1. A process for the production of moldings based on cellulose, characterized in that cellulose is dissolved in tertiary amine oxide pyrrolidonates, then deformed, coagulated and the solvent is removed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the tertiary amine oxide Is N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO).

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that that the NMMO pyrrolidonates from aqueous NMMO and Pyr rolidone by distilling water the.

4. The method according to claim 1 and 3, characterized net that the NMMO pyrrolidonates are an integer and / or has a fractional molar composition and used individually or as mixtures.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized net that a cellulose with a medium molecular weight of 40,000 to 350,000 is used.

6. The method according to claim, 1 to 5, characterized net that mixtures of celluloses of different moles Specular weights are used.

7. The method according to claim, 1 to 6, characterized in net that cellulose pulps are used, made of hard or soft wood according to the sulfite, sul fat, or the Organocell process.

8. The method according to claim, 1 to 6, characterized in net that used as cellulose cotton linters becomes.

9. The method according to claim 1 to 8, characterized in that the cellulose with enzymes, radiation or a Explosion technology is treated.

10. The method according to claim 1 to 9, characterized in that that the pulp or cotton linters before the Lö is shredded and / or ground.

11. The method according to claim 1 to 9, characterized in that the pulp or the cotton linters in aqueous Crushed phase by intensive shear and / or with Chemicals (alkalis, acids, surfactants) and / or with finally treated enzymes, and the resulting Pulp pulp then by dewatering on a defined moisture content is set.

12. The method according to claim 1 to 11, characterized in net that besides cellulose there are others in the system soluble or insoluble, organic or inorganic Compounds such as pigments, dyes, ion exchange shear, reactive resins, carbon black, ceramic powder, added become.

13. The method according to claim 1 to 12, characterized in net that at least one or more stabilizers too be set.

14. The method according to claim 1 to 13, characterized in net that NaOH is used as a stabilizer.

15. The method according to claim 1 to 13, characterized in net that as a stabilizer mixture NaOH and gallic acid propyl ester is used.

16. The method according to claim 1 to 15, characterized in net that as a stabilizer aldehyde group-binding sub punch, such as hydrazine derivatives, semicarbazides, hydroxyla min or their salts are added.

17. The method according to claim 1 to 16, characterized in net that the solution preparation under vacuum and Sche tion in a single- or multi-shaft reactor with mixing and shear and / or a commercially available thin Layering device with mixing and shearing effect.

18. The method according to claim 1 to 17, characterized in net that the shear rates were between 100-10000 1 / s gene.

19. The method according to claim 1 to 18, characterized in net that the cellulose solution has a concentration of 5 contains up to 25% cellulose.

20. The method according to claim 1 to 19, characterized in net that in addition to the NMMO pyrrolidonate one or more Diluents are contained in the cellulose solution.

21. The method according to claim 1 to 20, characterized in net that a diluent is water.

22. The method according to claim 1 to 20, characterized in net that a diluent is an aprotic organi is a solvent.

23. The method according to claim 1 to 20, characterized in net that a diluent is an amphiprotic solvent is medium.

24. The method according to claim 1 to 23, characterized in net that with the manufacture of the cellulose solution Temperatures between 60 and 140 ° C, preferably between between 80 and 130 ° C.

25. The method according to claim 1 to 24, characterized in net that all piping and / or apparatus in which there is cellulose solution, active or passive tempe be riert, the temperature between 50 and 140 ° C. can lie.

26. The method according to claim 1 to 25, characterized in net that the solution emerging from the mold jet is fed directly into the precipitation bath.

27. The method according to claim 1 to 25, characterized in that the solution jet emerging from the mold pass through an air gap before entering the precipitation bath is tested.

28. The method according to claim 1 to 25 and 27, characterized records that the solder emerging from the mold before entering the precipitation bath by a Air gap passed and with the help of a moving gas feed medium that may contain additives, is tempered.

29. The method according to claim 1 to 28, characterized in net that the solution temperature in the mold between 20 ° C and 140 ° C.

30. The method according to claim 1 to 29, characterized in net that the precipitation bath from water and / or alcohol and Pyrrolidone and tertiary amine oxide.

31. The method according to claim 1 to 30, characterized in net that from the cellulose solutions fibers, filaments, Films, non-woven fabrics, membranes can be produced.

32. The method according to claim 1 to 31, characterized in net that the molded body mechanically and / or chemically and / or treated thermally.

33. The method according to claim 1 to 32, characterized in net that the precipitation bath obtained by mechanical Fil tration and / or activated carbon treatment and / or Io exchange stages, consisting of cation and / or anion-active exchange columns or membrane modules, ge is cleaned.

34. The method according to claim 1 to 33, characterized in net that the solvent recovery by a Va Kuume evaporation plants and / or membrane plants.

35. The method according to claim 1 to 34, characterized in net that if necessary in the cellulose process condensates in the washing process the.