[发明专利]使用电场的纤维素成形制品生产方法

说明书

本发明涉及一种使用直流电从氨基甲酸酯纤维素纺丝溶液中生产成形纤维素制品的方法，以及一种实现该方法的装置。

生产成形纤维素制品的方法，特别是从氨基甲酸酯纤维素纺丝溶液中生产纤维素纤维或丝是该技术领域公知的方法。在这些方法中，氨基甲酸酯纤维素纺丝溶液一般地在含盐的沉淀浴中的NaOH水溶液中固化。特别在工业规模上，注意到沉淀浴的温度是在-5℃至+8℃的范围内。

这些方法具有如下的缺点，一方面必须随着沉淀浴的使用而进行令人讨厌的而且昂贵的盐去除。另外，经常发生花费高成本仅仅除去所得到的盐，但是不能再使用。另一方面，用于沉淀浴而且也常用于纺丝溶液的温度控制对加工设备提出更高要求，这就需要更多的能量消耗。例如，必须冷却所有的溶液，导致溶液粘度增加。这样，循环地，就需要使用功率更强的泵，导致更多摩擦热产生，这样需要更高的冷却努力。

因此，从氨基甲酸酯纤维素纺丝溶液中生产成形纤维素制品的公知方法是不利的，因为用于冷却和用于去除加入的盐的高能量消耗。

因此本发明的目的是提供一种从氨基甲酸酯纤维素纺丝溶液中生产成形纤维素制品的方法，该方法克服了现有技术的缺点。

根据权利要求1所述的方法已经达到了这一目的。

在从属权利要求中描述了优选的实施方案。

另外，本发明提供了一种用于实现本发明目的的装置，如权利要求11所述。

优选的实施方案在从属权利要求中描述。

附图表示沉淀浴和其中所使用的槽的优选实施方案的改进。

图1是表示适于实现本发明方法的沉淀浴的透视图。1表示槽，优选由导电性材料制成而且被分成4个区域；2表示与电源负极相连的连接点；3表示与电源正极相连接的偏转或卷绕辊；4表示与电源正极相连接的喷丝头；5表示沉淀浴缸；6表示槽溢流口；7表示出口；8表示水源；TC表示温度监控单元而LC表示液位测量单元。

图2表示在沉淀浴中所使用的槽1的优选改进的截面图和侧视图。图2a)表示具有圆形入口的槽1而图2b)表示具有矩形入口的槽1。这两种槽都具有漏斗形的放大部分。

下面将详细描述本发明。

可以依据标准的方法生产所使用的氨基甲酸酯纤维素。在US-A-5831076描述了一种优选的方法。

能够用标准的方法生产所使用的氨基甲酸酯纤维素纺丝溶液。最好NaOH水溶液中的纺丝溶液具有0.5至15重量％的纤维素浓度，优选1至10重量％。NaOH的浓度一般在2至20重量％之间，优选5至15重量％。特别优选的溶液是在-5°至10℃的温度范围内通过氨基甲酸酯纤维素的无残留溶解制备的。

在本发明的方法中使用的用于纺丝该纺丝溶液的装置是本领域技术人员公知的。

根据本发明，通过将纺丝溶液加入到沉淀浴中，在电场中，优选在沉淀浴中施加直流电来制备成形的纤维素制品。纺丝溶液的温度不是决定性的，但优选5至30℃。

直流电压或整流的交流电压可以是呈连续的、矩形、正弦曲线的、部分正弦的或者三角形脉冲的。它具有标准的0.1至100V的电压值，优选0.5至50V，特别优选1至30V。其频率可以是在1Hz至1MHz的范围内。

本发明中所使用的沉淀浴可以是常规的一种沉淀浴。然而最好是稀释的NaOH水溶液或纯水，任选地与标准的沉淀浴添加物混合。用于沉淀浴的NaOH水溶液的浓度优选低于5重量％，更优选的是0.01至1重量％。

所使用的沉淀浴可以具有在氨基甲酸酯纤维素溶液的沉淀中标准的任意温度。然而，最好沉淀浴具有20至95℃的温度，特别优选30至90℃。已经证明40至60℃的温度范围是特别有益的。

在沉淀浴中处理之后，将制成的成形的纤维素制品进行标准的后处理过程。

现在参考附图1描述特别优选的方法。

已经证明当制成的成形纤维素制品通过沉淀浴缸5中的槽1而不与其接触是特别有益的。所述的槽1可以是半圆形、椭圆形或有角的形状。优选地，槽包含一漏斗形放大的的入口(如图2所示)，其特别是以指数方式成形，与喇叭形相类似。

在本发明的方法中所使用的槽1可以是不会受到沉淀浴中主要条件侵蚀的任何适宜材料。优选地，用作槽的材料包含导电材料，以使槽能够与电源连接，优选与负极连接。

优选地用于槽的导电材料是所有抗碱性和酸性的耐腐蚀材料，具体的钢中，称作V2A的钢和V4A的钢是最优选的。

优选地，将槽设计成在其上有许多绝缘区域。彼此绝缘的单独区域可以是标准的形式，举例来说，利用绝缘的塑料材料连接片隔开。彼此绝缘的区域适宜的数量为2至15个，优选4至8个。优选地，每一个彼此绝缘的单独区域与电源的负极连接。