[发明专利]用于形成直接形成的纤维素网状物的过程和设备

说明书

本发明涉及用于制造直接由莱赛尔纺丝溶液形成的基于纤维素的网状物且具体用于清洗直接形成的纤维素网状物的过程和设备。

技术领域

本发明涉及用于制造直接由莱赛尔（lyocell）纺丝溶液形成的基于纤维素的网状物且具体用于清洗直接形成的纤维素网状物的过程和设备。

背景技术

莱赛尔技术是在极性溶剂（例如，n-甲基吗啉-n-氧化物，下文中被称作“氧化胺”或“AO”）中直接溶解纤维素木浆或其他基于纤维素的原料，以生产可被形成到一系列有用的基于纤维素的材料中的粘性的高度剪切稀化的溶液。商业上，该技术用于生产在纺织品和非纺织工业中广泛使用的纤维素短纤维族（商业上可从商标TENCEL®下的Lenzing AG,Lenzing, Austria得到）。还已经公开了来自莱赛尔技术的其他纤维素产品，诸如长丝、膜、肠衣、珠和海绵。

纤维素短纤维已经长期被用作用于转换成非织物网状物的组成部分。然而，直接将莱赛尔技术适配成生产非织物网状物将接近对于当前纤维素网状物产品而言不可能的性质、性能和市场。这可能被视为在合成纤维工业中广泛使用的熔喷和纺粘技术的纤维素等效物，尽管不可能由于重要技术差异而直接将合成聚合物技术适配到莱赛尔。

已经实施许多研究以发明出用于直接由莱赛尔溶液形成纤维素网状物的新颖技术（除了其他以外，WO 98/26122、WO 99/47733、WO 98/07911、US 6,197,230、WO 99/64649、WO 05/106085、EP 1 358 369、EP 2 013 390）。出于本发明的目的，术语“莱赛尔熔喷过程”涵盖了熔喷和纺粘过程两者，这可能导致获得实质上无尽的长丝、离散长度的纤维、或者无尽的长丝和离散长度的纤维的混合物。上述文档中公开的过程的特征在于：NMMO中的纤维素溶液的所挤压出的线状物由在与长丝的路径总体上平行的方向上流动的气体流截获。通过孔口而喷出的纤维素溶液被形成为液体股或潜伏长丝，其被气体流汲取（或者在直径上显著减小且在长度上增大，且可以被拆分成若干个子长丝）。还公开了在网状物形成之前由清洗液对潜伏长丝的部分凝固。然后，按要求将长丝形成为网状物并进一步对其进行处理。

发明内容

莱赛尔熔喷过程技术的先前公开内容已经聚焦于：提供对由莱赛尔纺丝溶液的初始长丝形成的主要技术挑战的本发明解决方案。然而，该领域中的任何成功导致针对后续过程步骤（例如，在清洗中）的进一步开发的要求。莱赛尔长丝的清洗是关键过程步骤，其中必须以受控制的方式从热塑性纤维素/溶剂线状物中移除溶剂（在网状物形成之前、期间和之后），以开始开发纤维结构和性质并留下纤维素/水长丝准备好以用于进一步处理或整理（finishing）/干燥。对长丝进行初始沉淀以形成网状物发生在清洗步骤期间。直接形成的纤维素网状物的成功清洗要求实现需求非常高的要求的唯一组合：

·控制在初始网状物形成之前和期间的首先形成的长丝的合并和直径变化的程度；

·最小化对首先形成的网状物中的弱/柔软混杂长丝以及网状物的结构的潜在损坏；

·允许纤维结构开发的受控制的液交换；

·按照该技术的环境特性最小化水（或其他清洗流体）的消耗，并最小化溶剂恢复成本；

·最小化装备和建筑物的总投资成本以及清洗的能量成本。

不存在实现所有以上要求的现有技术。造纸技术尽管有大于1500米/分钟的线速度的能力但并不适用，这是由于纸张比本发明的网状物鲁棒得多并且在造纸中不存在在制造期间洗掉溶剂且改变长丝结构的需要。连续长丝纤维素纱技术可以以高线速度进行操作。然而，对长丝清洗的教导仅适用于非常小的纱，而不能被应用于本发明的大网状物。

具体实施方式