WO1998058102A1 - Cellulose microfibre - Google Patents
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- WO1998058102A1 WO1998058102A1 PCT/AT1998/000150 AT9800150W WO9858102A1 WO 1998058102 A1 WO1998058102 A1 WO 1998058102A1 AT 9800150 W AT9800150 W AT 9800150W WO 9858102 A1 WO9858102 A1 WO 9858102A1
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- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F2/00—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
Definitions
- the present invention relates to a cellulosic microfiber.
- the invention further relates to a process for the production of cellulosic fibers, wherein pulp or cellulose is dissolved in an aqueous tertiary amine oxide to form a spinnable solution, this solution is spun into filaments using a spinneret, and the filaments are drawn into a precipitation bath by stretching through an air gap be introduced to precipitate the dissolved pulp.
- N-methylmorpholine-N-oxide is preferably used as the solvent.
- NMMO is used for the term “tertiary amine oxides”, NMMO additionally representing the N-methylmorpholine-N-oxide which is preferably used today.
- Tertiary amine oxides have long been known as alternative solvents for cellulose. From U.S. Patent 2,179,181 it is known, for example, that tertiary amine oxides can dissolve high-quality chemical pulp without derivatization and that cellulosic moldings, such as fibers, can be obtained from these solutions by precipitation. US Pat. Nos. 3,447,939, 3,447,956 and 3,508,941 describe further processes for the preparation of cellulosic solutions, cyclic amine oxides preferably being used as solvents. In all of these processes, cellulose is physically dissolved at an elevated temperature.
- EP-A-0 356 419 by the applicant describes a process which is preferably carried out in a thin-film treatment apparatus in which a suspension of the comminuted pulp in an aqueous tertiary amine oxide is transported in the form of a thin layer and transported over a heating surface, the surface of this thin layer being subjected to a vacuum.
- a suspension of the comminuted pulp in an aqueous tertiary amine oxide is transported in the form of a thin layer and transported over a heating surface, the surface of this thin layer being subjected to a vacuum.
- water is evaporated off and the cellulose can be brought into solution, so that a spinnable cellulose solution is discharged from the film spinner.
- Methods for spinning cellulose solutions are e.g. known from EP-A-0 671 492 and EP-A-0 659 219 of the applicant.
- the spinning solution is extruded through a spinneret into filaments which are passed through an air gap into a precipitation bath in which the cellulose precipitates.
- the filaments are stretched in the air gap. This process is commonly known as dry / wet spinning.
- Applicant's WO 95/02082 also describes a dry / wet spinning process. This method uses cooling air that has a temperature between 10 ° C and 60 ° C. The humidity of the cooling air supplied is between 20 g H 0 and 40 g H ⁇ O per kilogram.
- WO 94/28218 generally proposes the use of spinnerets with 500 to 100,000 holes.
- the temperature of the Cooling air is between 0 ° C and 50 ° C.
- the person skilled in the art can see from this literature that the humidity is between 5.5 g H 2 0 and 7.5 g H_0 per kilogram of air. This creates a relatively dry climate in the air gap.
- WO 96/17118 is also concerned with the climate in the air gap, it being determined that the climate should be as dry as possible, namely 0.1 g H_0 to 7 g H O per kilogram of air, with a relative humidity of less than 85%. 6 ° C to 40 ° C is suggested as the temperature for the cooling air.
- WO 96/21758 also deals with the climate to be set in the air gap, a two-stage blowing with different cooling air being proposed and blowing with less humid and cooler air in the upper region of the air gap.
- EP-A-0 648 808 describes a method for forming a cellulose solution, the cellulosic components of the solution comprising a first component made of a cellulose with an average degree of polymerization (DP) of 500 to 2000 and a second component made of a cellulose with a DP of contain less than 90% of the DP of the first component in the range of 350 to 900.
- the weight ratio of the first to the second component should be 95: 5 to 50:50.
- the object of the invention is therefore to provide a process for the production of cellulosic fibers, pulp being dissolved in an aqueous tertiary amine oxide to give a spinnable solution, this solution being spun into filaments using a spinneret, and the filaments being stretched an air gap is introduced into a precipitation bath in order to precipitate the dissolved pulp, which method allows fibers with a titer of maximum or less than 1 dtex to be produced.
- microfibers These fibers are referred to as microfibers ("Lexikon der Textilveredelung”, HK Rouette, Volume 2, page 1250 ff; 1995; Laumann'sche Verlagsgesellschaft, ISBN 3-87466-228-4).
- the invention has in particular the object to provide staple fibers of the Lyocell genus with a titer of maximum or less than 1 dtex.
- a solution is used for spinning which contains less than 0.20% by mass, in particular less than 0.05% by mass, based on the mass of the solution, of cellulose with a
- the air in the air gap has a moisture content of less than 5 g water / kg air.
- microfibers with a titer of less than 1 dtex can be produced.
- the moisture content obviously affects spinnability in that the lower the moisture content of the air in the air gap, the better it is. This is particularly evident when blowing the extruded filaments with dry air, i.e. air with a moisture content of 0%. Under these conditions, fibers with a titer of up to 0.30 dtex can even be produced. The same pulp cannot even be processed into fibers with a titer of 1.7 dtex when blown with moist air (more than 30 g H 0 / kg air).
- a preferred embodiment of the method according to the invention is therefore characterized in that the filaments are blown with air immediately after they have left the spinneret and that this air has a moisture content of less than 5 g water / kg air.
- the tertiary amine oxide used is preferably N-methylmorpholine-N-oxide.
- the invention also relates to the use of a spinnable solution of cellulose in an aqueous tertiary amine oxide which is less than 0.20% by mass, in particular less than 0.05% by mass, based on the mass of the solution, of cellulose with a molecular weight of at least 5x10, for the production of cellulosic fibers with a maximum titer of 1 dtex.
- N-methyl-morpholine-N-oxide has proven itself best as a tertiary amine oxide.
- the invention also relates to a cellulosic fiber of the Lyocell genus, which is characterized in that it has a titer in the range from 1.0 dtex to 0.3 dtex, in particular in the range from 1.0 dtex and 0.5 dtex, and preferably in Has a range of 1.0 dtex and 0.8 dtex.
- a preferred embodiment of the fiber according to the invention is in the form of a staple fiber with a length of in particular 1 cm to 10 cm.
- the molecular weight profile of a pulp can be obtained by means of gel permeation chromatography (GPC), the "Differential Weight Fraction” in [%] as ordinate against the molecular weight [g / mol; logarithmic plot].
- GPC gel permeation chromatography
- the size "differential weight fraction” describes the percentage frequency fraction of the molecular weight fraction.
- HPLC pump Kontron; sample collector: HP 1050, Hewlett Packard; eluent: 9 g LiCl / L DMAC; Rl detector: Type F511, ERC; laser wavelength: 488 nm; increment dn / dc: 1.36 ml / g; evaluation software; Astra 3d, version 4.2, Wyatt; column material: 4 columns, 300 mm x 7 , 5 mm, filling material: PL Gel 20 ⁇ .- Mixed - A, from Polymer-Laboratories; sample concentration: 1 g / 1 mobile solvent; injection volume: 40 ⁇ .1, flow rate: 1 ml / min.
- MALLS Multi Angle Laser Light Scattering
- the measuring apparatus is calibrated using measures familiar to the person skilled in the art.
- the signal is evaluated according to Zimm, whereby the Zim formula may need to be set in the evaluation software.
- the molecular weight profile for the pulp Viscokraft LV (manufacturer: International Paper) is shown as an example in FIG.
- the diagram of Fig. La shows that this pulp consists largely of molecules with a molecular weight of about 100,000 and that this pulp has practically no proportions with a molecular weight of greater than 500,000.
- FIG. 1b shows the molecular weight profile of the pulp Alistaple LD 9.2 (manufacturer: Western Pulp).
- This pulp has a maximum molecular weight frequency of about 200,000 and the graph also shows that this pulp has a high proportion (about 25%) of molecules with a molecular weight greater than 500,000.
- a dope containing only 15% by weight of such pulp has about 4% (based on the mass of the solution; degradation not taken into account during the preparation of the solution) cellulose molecules with a molecular weight of more than 500,000 and thus does not correspond to those which invented - used according to the intended purpose.
- the crushed pulp is suspended in aqueous, 50% NMMO, placed in a kneader (Type: IKA laboratory kneader HKD-T; manufacturer: IKA-Labortechnik) and left to impregnate for one hour. Subsequently, by heating the kneader with a heating medium heated to 130 ° C. and by reducing the pressure, water is evaporated until the pulp has completely dissolved.
- a kneader Type: IKA laboratory kneader HKD-T; manufacturer: IKA-Labortechnik
- a melt index device from Davenport used in plastics processing is used as the spinning apparatus.
- This device consists of a heatable, temperature-controllable steel cylinder, into which the spinning mass is filled.
- a piston which is loaded with a weight, the spinning mass is extruded through the spinneret attached to the underside of the steel cylinder, which has a hole with a diameter of 100 ⁇ m.
- the spinning mass (cellulose content: 15%) introduced into the spinning apparatus is extruded through the spinning hole and passed over an air gap with a length of 3 cm into an aqueous precipitation bath, deflected, drawn off via a godet which is provided behind the precipitation bath, and thereby stretched.
- the spinning mass output through the nozzle is 0.030 g / min.
- the spinning temperature is 80 ° C to 120 ° C.
- the minimum spinnable titer is used to simulate the spinning behavior. To do this, the maximum take-off speed (m / min) is determined. The take-off speed is like this increased for a long time until the thread breaks. This speed is noted and used to calculate the titer using the formula below. The higher this value, the better the spinning behavior and the finer the fiber obtained.
- the titer that is given at the maximum withdrawal speed is calculated using the following general formula:
- K is the cellulose concentration in mass%
- A is the spinning mass output in g / minute
- G is the take-off speed in m / minute
- L is the number of spinning holes in the spinneret.
- concentration of cellulose is 15%
- A 0.030 g / minute
- L 1.
- Table 1 show the relationship that the maximum withdrawal speed and the minimum titer increase or decrease with increasing moisture in the air gap. This means that with increasing moisture, a thread with a smaller titer can be spun. However, fibers with a titer of less than 1 dtex can only be produced with difficulty and with extremely high humidity.
- Table 2 show the relationship according to the invention that when the spinning mass according to the invention is used, the maximum take-off speed can be increased if the moisture in the air gap is reduced. This makes it possible to produce finer fibers. It is also possible to produce fibers with a titer of up to 0.3 dtex.
- FIG. 2 shows the spinning behavior of cellulose solutions with varying proportions of long-chain molecules, the minimum titer (dtex) being the ordinate and the concentration of the respective cellulose solution to cellulose molecules with a molecular weight of at least 500,000 being plotted as the abscissa.
- the concentrations were determined immediately before spinning.
- the proportion of long-chain molecules was adjusted by adding appropriate amounts of Alistaple LD 9.2 to Viscokraft LV.
- the cellulose concentration of the solution was 15% by mass in all cases.
- the spinning behavior was determined for each cellulose solution both at a humidity in the air gap of 30 g H-0 (curve “a") and at 0 g H “0 (dry) (straight line” b ").
- FIG. 2 shows that two critical parameters have to be taken into account in the production of microfibers: the concentration of cellulose molecules with one molecule.
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Abstract
Description
Cellulosische MikrofaserCellulosic microfiber
Die vorliegende Erfindung betrifft eine cellulosische Mikrofaser. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung cellulosischer Fasern, wobei Zellstoff bzw. Cellulose in einem wässerigen tertiären Aminoxid zu einer spinnbaren Lösung gelöst wird, diese Lösung unter Verwendung einer Spinndüse zu Filamenten versponnen wird, und die Filamente unter Verstreckung durch einen Luftspalt in ein Fällbad eingebracht werden, um den gelösten Zellstoff zu fällen.The present invention relates to a cellulosic microfiber. The invention further relates to a process for the production of cellulosic fibers, wherein pulp or cellulose is dissolved in an aqueous tertiary amine oxide to form a spinnable solution, this solution is spun into filaments using a spinneret, and the filaments are drawn into a precipitation bath by stretching through an air gap be introduced to precipitate the dissolved pulp.
Als Alternative zum Viskoseverfahren wurden in den letzten Jahren eine Reihe von Verfahren beschrieben, bei denen Cellulose ohne Bildung eines Derivats in einem organischen Lösungsmittel, einer Kombination eines organischen Lösungsmittels mit einem anorganischen Salz oder in wässerigen Salzlösungen gelöst wird. Cellulosefasern, die aus solchen Lösungen hergestellt werden, erhielten von der BISFA (The International Bureau for the Standardisation of man made Fibres) den Gattungsnamen Lyocell zugeteilt. Als Lyocell wird von der BISFA eine Cellulosefaser definiert, die durch ein Spinnverfahren aus einem organischen Lösungsmittel erhalten wird. Unter "organisches Lösungsmittel" wird von der BISFA ein Gemisch aus einer organischen Chemikalie und Wasser verstanden.As an alternative to the viscose process, a number of processes have been described in recent years in which cellulose is dissolved in an organic solvent, a combination of an organic solvent with an inorganic salt or in aqueous salt solutions without the formation of a derivative. Cellulose fibers made from such solutions were given the generic name Lyocell by BISFA (The International Bureau for the Standardization of man made Fibers). BISFA defines a cellulose fiber as Lyocell, which is obtained from an organic solvent by a spinning process. BISFA understands "organic solvent" as a mixture of an organic chemical and water.
Bis heute hat sich jedoch nur ein einziges Verfahren zur Herstellung einer Cellulosefaser der Gattung Lyocell bis zur industriellen Realisierung durchgesetzt, und zwar das Amin- oxidverfahren . Bei diesem Verfahren wird als Lösungsmittel bevorzugt N-Methylmorpholin-N-oxid (NMMO) verwendet. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung wird für den Begriff "tertiäre Aminoxide" stellvertretend die Abkürzung "NMMO" verwendet, wobei NMMO noch zusätzlich für das heute vorzugsweise verwendete N-Methylmorpholin-N-oxid steht.To date, however, only one process for the production of a cellulose fiber of the Lyocell genus has become established until industrial implementation, namely the amine oxide process. In this process, N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) is preferably used as the solvent. For the purposes of the present description, the abbreviation "NMMO" is used for the term "tertiary amine oxides", NMMO additionally representing the N-methylmorpholine-N-oxide which is preferably used today.
Tertiäre Aminoxide sind schon seit langem als alternative Lösungsmittel für Cellulose bekannt. Aus der US-PS 2,179,181 ist beispielsweise bekannt, daß tertiäre Aminoxide hochwertigen Chemiezellstoff ohne Derivatisierung zu lösen vermögen und daß aus diesen Lösungen durch Fällung cellulosische Formkörper, wie Fasern, gewonnen werden können. In den US-PSen 3,447,939, 3,447,956 und 3,508,941 werden weitere Verfahren zur Herstellung cellulosischer Lösungen beschrieben, wobei als Lösungsmittel bevorzugt cyclische Aminoxide eingesetzt werden. Bei allen diesen Verfahren wird Cellulose bei erhöhter Temperatur physikalisch gelöst.Tertiary amine oxides have long been known as alternative solvents for cellulose. From U.S. Patent 2,179,181 it is known, for example, that tertiary amine oxides can dissolve high-quality chemical pulp without derivatization and that cellulosic moldings, such as fibers, can be obtained from these solutions by precipitation. US Pat. Nos. 3,447,939, 3,447,956 and 3,508,941 describe further processes for the preparation of cellulosic solutions, cyclic amine oxides preferably being used as solvents. In all of these processes, cellulose is physically dissolved at an elevated temperature.
In der EP-A - 0 356 419 der Anmelderin wird ein Verfahren beschrieben, das vorzugsweise in einem Dünnschichtbehandlungs- apparat durchgeführt wird, in welchem eine Suspension des zerkleinerten Zellstoffs in einem wäßrigen tertiären Aminoxid in Form einer dünnen Schicht ausgebreitet über eine Heizfläche transportiert wird, wobei die Oberfläche dieser dünnen Schicht einem Vakuum ausgesetzt wird. Beim Transport der Suspension über die Heizfläche wird Wasser abgedampft und die Cellulose kann in Lösung gebracht werden, sodaß aus dem Filmtruder eine verspinnbare Celluloselösung ausgetragen wird.EP-A-0 356 419 by the applicant describes a process which is preferably carried out in a thin-film treatment apparatus in which a suspension of the comminuted pulp in an aqueous tertiary amine oxide is transported in the form of a thin layer and transported over a heating surface, the surface of this thin layer being subjected to a vacuum. When the suspension is transported over the heating surface, water is evaporated off and the cellulose can be brought into solution, so that a spinnable cellulose solution is discharged from the film spinner.
Verfahren zum Verspinnen von Celluloselösungen sind z.B. aus der EP-A - 0 671 492 und der EP-A - 0 659 219 der Anmelderin bekannt. Dabei wird die Spinnlösung durch eine Spinndüse zu Filamenten extrudiert, die über einen Luftspalt in ein Fällbad geführt werden, in welchem die Cellulose ausfällt. Im Luftspalt werden die Filamente verstreckt. Dieses Verfahren ist als Trocken/Naß-Spinnverfahren allgemein bekannt.Methods for spinning cellulose solutions are e.g. known from EP-A-0 671 492 and EP-A-0 659 219 of the applicant. The spinning solution is extruded through a spinneret into filaments which are passed through an air gap into a precipitation bath in which the cellulose precipitates. The filaments are stretched in the air gap. This process is commonly known as dry / wet spinning.
Die WO 95/02082 der Anmelderin beschreibt ebenfalls ein Trocken/Naß-Spinnverfahren. Bei diesem Verfahren wird eine Kühlluft verwendet, die eine Temperatur zwischen 10° C und 60° C besitzt. Die Feuchtigkeit der zugeführten Kühlluft liegt pro Kilogramm zwischen 20 g H„0 und 40 g H^O.Applicant's WO 95/02082 also describes a dry / wet spinning process. This method uses cooling air that has a temperature between 10 ° C and 60 ° C. The humidity of the cooling air supplied is between 20 g H 0 and 40 g H ^ O per kilogram.
Die WO 94/28218 schlägt ganz allgemein die Verwendung von Spinndüsen mit 500 bis 100.000 Löchern vor. Die Temperatur der Kühlluft liegt zwischen 0°C und 50° C. Der Fachmann kann dieser Literatur entnehmen, daß die Feuchtigkeit zwischen 5,5 g H20 und 7,5 g H_0 pro Kilogramm Luft beträgt. Dies schafft somit ein relativ trockenes Klima im Luftspalt.WO 94/28218 generally proposes the use of spinnerets with 500 to 100,000 holes. The temperature of the Cooling air is between 0 ° C and 50 ° C. The person skilled in the art can see from this literature that the humidity is between 5.5 g H 2 0 and 7.5 g H_0 per kilogram of air. This creates a relatively dry climate in the air gap.
Auch die WO 96/17118 beschäftigt sich mit dem Klima im Luftspalt, wobei festgestellt wird, daß das Klima möglichst trocken sein sollte, nämlich 0,1 g H_0 bis 7 g H O pro Kilogramm Luft, bei einer relativen Feuchtigkeit von weniger als 85%. Als Temperatur für die Kühlluft wird 6°C bis 40° C vorgeschlagen.WO 96/17118 is also concerned with the climate in the air gap, it being determined that the climate should be as dry as possible, namely 0.1 g H_0 to 7 g H O per kilogram of air, with a relative humidity of less than 85%. 6 ° C to 40 ° C is suggested as the temperature for the cooling air.
Ähnliches ist auch der WO 96/18760 zu entnehmen, welche eine Luftspalttemperatur zwischen 10° C und 37 °C und eine relative Feuchtigkeit 8,2% bis 19,3%, was 1 g H„0 bis 7,5 g H20 pro Kilogramm Luft bedeutet, vorschlägt.Similar information can also be found in WO 96/18760, which has an air gap temperature between 10 ° C. and 37 ° C. and a relative humidity of 8.2% to 19.3%, which is 1 g H 0 to 7.5 g H 2 0 means per kilogram of air.
Die WO 96/21758 befaßt sich ebenfalls mit dem einzustellenden Klima im Luftspalt, wobei eine zweistufige Beblasung mit unterschiedlicher Kühlluft vorgeschlagen wird, und im oberen Bereich des Luftspaltes mit weniger feuchter und kühlerer Luft beblasen wird.WO 96/21758 also deals with the climate to be set in the air gap, a two-stage blowing with different cooling air being proposed and blowing with less humid and cooler air in the upper region of the air gap.
Die EP-A - 0 648 808 beschreibt ein Verfahren zur Formung einer Celluloselösung, wobei die cellulosischen Bestandteile der Lösung eine erste Komponente aus einer Cellulose mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad (DP) von 500 bis 2000 und eine zweite Komponente aus einer Cellulose mit einem DP von weniger als 90% des DP der ersten Komponente im Bereich von 350 bis 900 enthalten. Das Gewichtsverhältnis der ersten zur zweiten Komponente soll 95:5 bis 50:50 betragen.EP-A-0 648 808 describes a method for forming a cellulose solution, the cellulosic components of the solution comprising a first component made of a cellulose with an average degree of polymerization (DP) of 500 to 2000 and a second component made of a cellulose with a DP of contain less than 90% of the DP of the first component in the range of 350 to 900. The weight ratio of the first to the second component should be 95: 5 to 50:50.
Es ist bekannt, daß sich im Aminoxidverfahren nur schwierig Fasern mit einem Titer von kleiner als 1,7 dtex herstellen lassen. Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung cellulosischer Fasern zur Verfügung zu stellen, wobei Zellstoff in einem wässerigen tertiären Aminoxid zu einer spinnbaren Lösung gelöst wird, diese Lösung unter Verwendung einer Spinndüse zu Filamenten versponnen wird, und die Filamente unter Verstreckung durch einen Luftspalt in ein Fällbad eingebracht werden, um den gelösten Zellstoff zu fällen, welches Verfahren gestattet, Fasern mit einem Titer von maximal bzw. kleiner als 1 dtex herzustellen. Diese Fasern werden als Mikrofasern bezeichnet ( "Lexikon der Textilveredelung", H.K. Rouette, Band 2, Seite 1250 ff; 1995; Laumann'sche Verlagsgesellschaft, ISBN 3-87466-228-4). Die Erfindung stellt sich insbesondere die Aufgabe, Stapelfasern der Gattung Lyocell mit einem Titer von maximal bzw. kleiner als 1 dtex zur Verfügung zu stellen.It is known that fibers with a titer of less than 1.7 dtex can only be produced with difficulty in the amine oxide process. The object of the invention is therefore to provide a process for the production of cellulosic fibers, pulp being dissolved in an aqueous tertiary amine oxide to give a spinnable solution, this solution being spun into filaments using a spinneret, and the filaments being stretched an air gap is introduced into a precipitation bath in order to precipitate the dissolved pulp, which method allows fibers with a titer of maximum or less than 1 dtex to be produced. These fibers are referred to as microfibers ("Lexikon der Textilveredelung", HK Rouette, Volume 2, page 1250 ff; 1995; Laumann'sche Verlagsgesellschaft, ISBN 3-87466-228-4). The invention has in particular the object to provide staple fibers of the Lyocell genus with a titer of maximum or less than 1 dtex.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daßThis goal is achieved in that
(a) zum Verspinnen eine Lösung eingesetzt wird, die weniger als 0,20 Masse-%, insbesondere weniger als 0,05 Masse-%, bezogen auf die Masse der Lösung, Cellulose mit einem(a) a solution is used for spinning which contains less than 0.20% by mass, in particular less than 0.05% by mass, based on the mass of the solution, of cellulose with a
5 Molekulargewicht von mindestens 5x10 aufweist, und5 has a molecular weight of at least 5x10, and
(b) die Luft im Luftspalt einen Feuchtigkeitsgehalt von kleiner als 5 g Wasser/kg Luft aufweist.(b) the air in the air gap has a moisture content of less than 5 g water / kg air.
Cellulosemoleküle mit einem Molekulargewicht von mindestensCellulose molecules with a molecular weight of at least
5 5x10 werden für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung ui5 5x10 are ui for the purposes of this description
Patentansprüche als "langkettig" bezeichnet.Claims referred to as "long chain".
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß sich bei Kombination der obigen Maßnahmen (a) und (b) Mikrofasern mit einem Titer von unter l dtex herstellen lassen. Bei Verwendung der in Maßnahme (a) spezifizierten Lösung wirkt sich der Feuchtigkeitsgehalt offenbar insofern auf die Spinnbarkeit aus, als diese umso besser wird, je geringer der Feuchtigkeitsgehalt der Luft im Luftspalt ist. Dies zeigt sich besonders stark bei Beblasung der extrudierten Filamente mit trockener Luft, also einer Luft mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0%. Unter diesen Bedingungen lassen sich sogar Fasern mit einem Titer von bis zu 0,30 dtex herstellen. Der gleiche Zellstoff kann bei Beblasung mit feuchter Luft (mehr als 30 g H„0/kg Luft) nicht einmal zu Fasern mit einem Titer von 1,7 dtex verarbeitet werden.Surprisingly, it has been found that when measures (a) and (b) above are combined, microfibers with a titer of less than 1 dtex can be produced. When using the solution specified in measure (a), the moisture content obviously affects spinnability in that the lower the moisture content of the air in the air gap, the better it is. This is particularly evident when blowing the extruded filaments with dry air, i.e. air with a moisture content of 0%. Under these conditions, fibers with a titer of up to 0.30 dtex can even be produced. The same pulp cannot even be processed into fibers with a titer of 1.7 dtex when blown with moist air (more than 30 g H 0 / kg air).
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente mit Luft beblasen werden, unmittelbar nachdem sie die Spinndüse verlassen haben, und daß diese Luft einen Feuchtigkeitsgehalt von kleiner als 5 g Wasser/kg Luft aufweist.A preferred embodiment of the method according to the invention is therefore characterized in that the filaments are blown with air immediately after they have left the spinneret and that this air has a moisture content of less than 5 g water / kg air.
Im erfindungsgemäßen Verfahren wird als tertiäres Aminoxid bevorzugt N-Methyl-morpholin-N-oxid eingesetzt.In the process according to the invention, the tertiary amine oxide used is preferably N-methylmorpholine-N-oxide.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer spinnbaren Lösung von Cellulose in einem wässerigen tertiären Aminoxid, die weniger als 0,20 Masse-%, insbesondere weniger als 0,05 Masse-%, bezogen auf die Masse der Lösung, Cellulose mit einem Molekulargewicht von mindestens 5x10 aufweist, zur Herstellung cellulosischer Fasern mit einem Titer von maximal 1 dtex.The invention also relates to the use of a spinnable solution of cellulose in an aqueous tertiary amine oxide which is less than 0.20% by mass, in particular less than 0.05% by mass, based on the mass of the solution, of cellulose with a molecular weight of at least 5x10, for the production of cellulosic fibers with a maximum titer of 1 dtex.
Als tertiäres Aminoxid hat sich N-Methyl-morpholin-N-oxid am besten bewährt.N-methyl-morpholine-N-oxide has proven itself best as a tertiary amine oxide.
Die Erfindung betrifft auch eine cellulosische Faser der Gattung Lyocell, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen Titer im Bereich von 1,0 dtex bis 0,3 dtex, insbesondere im Bereich von 1,0 dtex und 0,5 dtex, und bevorzugt im Bereich von 1,0 dtex und 0,8 dtex aufweist. Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Faser liegt als Stapelfaser mit einer Länge von insbesondere 1 cm bis 10 cm vor.The invention also relates to a cellulosic fiber of the Lyocell genus, which is characterized in that it has a titer in the range from 1.0 dtex to 0.3 dtex, in particular in the range from 1.0 dtex and 0.5 dtex, and preferably in Has a range of 1.0 dtex and 0.8 dtex. A preferred embodiment of the fiber according to the invention is in the form of a staple fiber with a length of in particular 1 cm to 10 cm.
Im erfindungsgemäßen Verfahren können naturgemäß alle Zellstoffe eingesetzt werden, die einen genügend geringen Anteil an langkettigen Cellulosemolekülen aufweisen, sodaß diese nach Auflösung im wässerigen Aminoxid unmittelbar vor dem Verspinnen nicht mehr als 0,20 Masse-% ausmachen. Zellstoffe mit einem höheren Anteil an langkettigen Molekülen können erst eingesetzt werden, nachdem der Anteil an diesen Molekülen herabgesetzt wurde, was beispielsweise durch Bestrahlen mit Elektronenstrahlung erzielt werden kann.In the process according to the invention it is of course possible to use all pulps which have a sufficiently small proportion of long-chain cellulose molecules, so that after dissolving in the aqueous amine oxide immediately before spinning they do not make up more than 0.20% by mass. Pulps with a higher proportion of long-chain molecules can only be used after the proportion of these molecules has been reduced, which can be achieved, for example, by irradiation with electron beams.
Nachfolgend wird die Erfindung noch näher beschrieben.The invention is described in more detail below.
1. Allgemeine Methode zur Bestimmung des Molekulargewichtsprofils von Zellstoffen1. General method for determining the molecular weight profile of pulps
Das Molekulargewichtsprofil eines Zellstoffs kann mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) erhalten werden, wobei in einem Diagramm die "Differential Weight Fraction" in [%] als Ordinate gegen das Molekulargewicht [g/mol; logarithmische Auftragung] aufgetragen wird.The molecular weight profile of a pulp can be obtained by means of gel permeation chromatography (GPC), the "Differential Weight Fraction" in [%] as ordinate against the molecular weight [g / mol; logarithmic plot].
Die Größe "Differential Weight Fraction" beschreibt dabei den prozentuellen Häufigkeitsanteil der Molmassenfraktion.The size "differential weight fraction" describes the percentage frequency fraction of the molecular weight fraction.
Zur Untersuchung mittels GPC wird der Zellstoff in Dimethyl- acetamid/LiCl gelöst und chromatographiert . Detektiert wird mittels Brechungsindexmessung und sogenannter "MALLS"-(=Multi Angle Laser Light Scattering) -Messung (HPLC-Pumpe: Fa. Kontron; Probesammler: HP 1050, Fa. Hewlett Packard; Laufmit- tel: 9 g LiCl/L DMAC; Rl-Detektor: Type F511, Fa. ERC; Laserwellenlänge: 488 nm; Inkrement dn/dc: 1,36 ml/g; Auswertesoftware; Astra 3d, Version 4.2, Fa. Wyatt; Säulenmaterial: 4 Stück Säulen, 300 mm x 7,5 mm, Füllmaterial: PL Gel 20 μ. - Mixed - A, Fa. Polymer-Laboratories; Probenkonzentration: 1 g/1 Laufmittel; Injektionsvolumen: 40 μ.1 , Flußrate: 1 ml/min.For testing by means of GPC, the pulp is dissolved in dimethyl acetamide / LiCl and chromatographed. Detection is carried out by means of refractive index measurement and so-called "MALLS" (= Multi Angle Laser Light Scattering) measurement (HPLC pump: Kontron; sample collector: HP 1050, Hewlett Packard; eluent: 9 g LiCl / L DMAC; Rl detector: Type F511, ERC; laser wavelength: 488 nm; increment dn / dc: 1.36 ml / g; evaluation software; Astra 3d, version 4.2, Wyatt; column material: 4 columns, 300 mm x 7 , 5 mm, filling material: PL Gel 20 μ.- Mixed - A, from Polymer-Laboratories; sample concentration: 1 g / 1 mobile solvent; injection volume: 40 μ.1, flow rate: 1 ml / min.
Die Meßapparatur wird mittels dem Fachmann geläufigen Maßnahmen kalibriert. Die Signalauswertung erfolgt nach Zimm, wobei die Zim -Formel gegebenenfalls in der Auswertesoftware einzustellen ist.The measuring apparatus is calibrated using measures familiar to the person skilled in the art. The signal is evaluated according to Zimm, whereby the Zim formula may need to be set in the evaluation software.
Für den Zellstoff Viscokraft LV (Hersteller: International Paper) ist das Molekulargewichtsprofil in der Figur la beispielhaft dargestellt. Das Diagramm von Fig. la zeigt, daß dieser Zellstoff zu einem großen Teil aus Molekülen mit einem Molekulargewicht von etwa 100.000 besteht und daß dieser Zellstoff praktisch keine Anteile mit einem Molekulargewicht von größer als 500.000 besitzt. Eine 15%ige Celluloselösung von ausschließlich diesem Zellstoff (Herstellung siehe unten) in einem wässerigen Aminoxid (=Spinnmasse) entspricht somit derjenigen, die erfindungsgemäß verwendet wird.The molecular weight profile for the pulp Viscokraft LV (manufacturer: International Paper) is shown as an example in FIG. The diagram of Fig. La shows that this pulp consists largely of molecules with a molecular weight of about 100,000 and that this pulp has practically no proportions with a molecular weight of greater than 500,000. A 15% cellulose solution of only this pulp (production see below) in an aqueous amine oxide (= spinning mass) thus corresponds to that which is used according to the invention.
Als Vergleich dazu zeigt Fig. lb das Molekulargewichtsprofil des Zellstoffs Alistaple LD 9.2 (Hersteller: Western Pulp) . Bei diesem Zellstoff liegt ein Maximum der Molmassenhäufigkeit bei etwa 200.000, und das Diagramm zeigt ferner, daß dieser Zellstoff einen hohen Anteil (etwa 25%) an Molekülen mit einem Molekulargewicht von größer als 500.000 besitzt. Eine Spinnmasse, die ausschließlich einen derartigen Zellstoff zu 15 Masse-% enthält, besitzt etwa 4% (bezogen auf die Masse der Lösung; Abbau während der Lösungsherstellung nicht berücksichtigt) Cellulosemoleküle mit einem Molekulargewicht von größer als 500.000 und entspricht somit nicht derjenigen, die erfin- dungsgemäß verwendet wird.For comparison, FIG. 1b shows the molecular weight profile of the pulp Alistaple LD 9.2 (manufacturer: Western Pulp). This pulp has a maximum molecular weight frequency of about 200,000 and the graph also shows that this pulp has a high proportion (about 25%) of molecules with a molecular weight greater than 500,000. A dope containing only 15% by weight of such pulp has about 4% (based on the mass of the solution; degradation not taken into account during the preparation of the solution) cellulose molecules with a molecular weight of more than 500,000 and thus does not correspond to those which invented - used according to the intended purpose.
2. Einfluß der Bestrahlung auf das Molekulargewichtsprofil2. Influence of radiation on the molecular weight profile
Um den günstigen Einfluß der Bestrahlung auf das Molekulargewichtsprofil zu zeigen, wurde der gleiche Zellstoff Alistaple LD 9.2 in einer 500 kV Elektronenbeschleunigungsapparatur mit einer Strahlungsdosis von 20 kGy bestrahlt (Inertgas: Gemisch aus C0_ und N ; Temperatur: 25°C). Durch den Einfluß der Bestrahlung konnte der Anteil an langkettigen Molekülen drastisch gesenkt werden, und zwar in einen Bereich, der die Herstellung von erfindungsgemäß verwendeten Celluloselösungen gestattete.In order to show the favorable influence of irradiation on the molecular weight profile, the same pulp Alistaple LD 9.2 was irradiated in a 500 kV electron accelerator with a radiation dose of 20 kGy (inert gas: mixture of C0_ and N; temperature: 25 ° C). The proportion of long-chain molecules could be drastically reduced by the influence of the radiation, in a range that the Permitted production of cellulose solutions used according to the invention.
3. Herstellung der Celluloselösung3. Preparation of the cellulose solution
Der zerkleinerte Zellstoff wird in wässerigem, 50%igem NMMO suspendiert, in einen Kneter (Type: IKA-Laborkneter HKD-T; Hersteller: IKA-Labortechnik) gegeben und eine Stunde imprägnieren gelassen. Anschließend wird durch Beheizung des Kneters mit einem auf 130° C temperierten Heizmedium und durch Verringerung des Drucks Wasser abgedampft, bis der Zellstoff vollständig in Lösung gegangen ist.The crushed pulp is suspended in aqueous, 50% NMMO, placed in a kneader (Type: IKA laboratory kneader HKD-T; manufacturer: IKA-Labortechnik) and left to impregnate for one hour. Subsequently, by heating the kneader with a heating medium heated to 130 ° C. and by reducing the pressure, water is evaporated until the pulp has completely dissolved.
4. Verspinnung der Lösung und Bestimmung der maximalen Abzugsgeschwindigkeit4. Spinning the solution and determining the maximum take-off speed
Als Spinnapparat wird ein in der Kunststoffverarbeitung gebräuchliches Schmelzindexgerät der Firma Davenport verwendet. Dieses Gerät besteht aus einem beheizbaren, temperaturregelbaren Stahlzylinder, in den die Spinnmasse eingefüllt wird. Mittels eines Kolbens, der mit einem Gewicht belastet wird, wird die Spinnmasse durch die an der Unterseite des Stahlzylinders angebrachte Spinndüse, die ein Loch mit einem Durchmesser von 100 μm aufweist, extrudiert.A melt index device from Davenport used in plastics processing is used as the spinning apparatus. This device consists of a heatable, temperature-controllable steel cylinder, into which the spinning mass is filled. By means of a piston, which is loaded with a weight, the spinning mass is extruded through the spinneret attached to the underside of the steel cylinder, which has a hole with a diameter of 100 μm.
Für die Versuche wird die in den Spinnapparat eingebrachte Spinnmasse (Cellulosegehalt: 15%) durch das Spinnloch extrudiert und über einen Luftspalt mit einer Länge von 3 cm in ein wässeriges Fällbad geführt, umgelenkt, über eine Galette abgezogen, die hinter dem Fällbad vorgesehen ist, und dadurch verstreckt. Der Spinnmasseausstoß durch die Düse beträgt 0,030 g/min. Die Spinntemperatur beträgt 80°C bis 120°C.For the experiments, the spinning mass (cellulose content: 15%) introduced into the spinning apparatus is extruded through the spinning hole and passed over an air gap with a length of 3 cm into an aqueous precipitation bath, deflected, drawn off via a godet which is provided behind the precipitation bath, and thereby stretched. The spinning mass output through the nozzle is 0.030 g / min. The spinning temperature is 80 ° C to 120 ° C.
Zur Simulation des Spinnverhaltens wird der minimal verspinn- bare Titer genommen. Dazu wird die maximale Abzugsgeschwindigkeit (m/min) ermittelt. Dazu wird die Abzugsgeschwindigkeit so lange gesteigert, bis der Faden reißt. Diese Geschwindigkeit wird notiert und zur Berechnung des Titers nach untenstehender Formel herangezogen. Je höher dieser Wert ist, desto besser ist das Spinnverhalten und umso feiner ist die erhaltene Faser.The minimum spinnable titer is used to simulate the spinning behavior. To do this, the maximum take-off speed (m / min) is determined. The take-off speed is like this increased for a long time until the thread breaks. This speed is noted and used to calculate the titer using the formula below. The higher this value, the better the spinning behavior and the finer the fiber obtained.
Der Titer, der bei der maximalen Abzugsgeschwindigkeit gegeben ist, wird mit der folgenden allgemeinen Formel berechnet:The titer that is given at the maximum withdrawal speed is calculated using the following general formula:
1,21 x K x A x 100 Titer (dtex) = G x L1.21 x K x A x 100 titer (dtex) = G x L
wobei K die Cellulosekonzentration in Masse-% ist, A der Spinnmasseausstoß in g/Minute ist, G die Abzugsgeschwindigkeit in m/Minute ist, und L die Anzahl der Spinnlöcher der Spinndüse ist. Für die nachfolgenden Beispiele ist die Konzentration an Cellulose 15%, ist A = 0,030 g/Minute, und ist L = 1.where K is the cellulose concentration in mass%, A is the spinning mass output in g / minute, G is the take-off speed in m / minute, and L is the number of spinning holes in the spinneret. For the examples below, the concentration of cellulose is 15%, A = 0.030 g / minute, and L = 1.
5. Einstellung der Luftfeuchtigkeit im Luftspalt5. Setting the air humidity in the air gap
Zur Einstellung der Feuchtigkeit der Luft im Luftspalt wird über eine Thermostateinrichtung mit Wasserdampf übersättigte Luft abgekühlt, auf die jeweilige Feuchtigkeit eingestellt und im rechten Winkel auf die gesamte Länge des Filamentes im Luftspalt geblasen.To adjust the humidity of the air in the air gap, air which is supersaturated with water vapor is cooled by a thermostat, adjusted to the respective humidity and blown at right angles to the entire length of the filament in the air gap.
VergleichsbeispieleComparative Examples
Gemäß den oben beschriebenen Arbeitsweisen wurde mit dem (unbestrahlten) Zellstoff Alistaple LD 9.2 (Hersteller: Western Pulp), dessen Molekulargewichtsprofil in der Fig. lb dargestellt ist, eine Spinnmasse hergestellt, bei verschiedenen Feuchtigkeiten im Luftspalt versponnen und dabei die maximale Abzugsgeschwindigkeit bzw. der minimalverspinnbare Titer ermittelt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 angegeben. In der Tabelle 1 und in den nachfolgenden Tabellen steht "Temp." für die Temperatur in °C, steht "Feuchte" für die Luftfeuchtigkeit im Luftspalt in g Wasser/kg Luft, und steht "max. Abzugsgeschw. " für die maximale Abzugsgeschwindigkeit in m/Minute. Der Titer wurde gemäß obiger Formel errechnet und besitzt die Einheit dtex.In accordance with the above-described procedures, a spinning mass was produced with the (unirradiated) pulp Alistaple LD 9.2 (manufacturer: Western Pulp), whose molecular weight profile is shown in FIG. 1b, spun in the air gap at different humidities and thereby the maximum take-off speed or minimum spinnable titers determined. The results are shown in Table 1. In Table 1 and in the following tables, "Temp." for the temperature in ° C, "humidity" stands for the air humidity in the air gap in g water / kg air, and "max. take-off speed" stands for the maximum take-off speed in m / minute. The titer was calculated according to the above formula and has the unit dtex.
Tabelle 1Table 1
Zellstoff Te p. Feuchte ax. Abzugsgeschw. TiterPulp Te p. Humidity ax. Trigger speed Titer
Alistaple LD 9.2Alistaple LD 9.2
II 105 0 31 1,78II 105 0 31 1.78
II 105 20 40 1,37II 105 20 40 1.37
II 105 47 62 0,87II 105 47 62 0.87
II 115 0 38 1,43II 115 0 38 1.43
II 115 20 42 1,29II 115 20 42 1.29
II 115 47 83 0,66II 115 47 83 0.66
II 120 0 40 1,35II 120 0 40 1.35
II 120 20 59 0,92II 120 20 59 0.92
II 120 47 83 0,66II 120 47 83 0.66
Die in der Tabelle 1 dargestellten Ergebnisse zeigen den Zusammenhang, daß die maximale Abzugsgeschwindigkeit und der minimale Titer mit zunehmender Feuchtigkeit im Luftspalt zunimmt bzw. abnimmt. Dies bedeutet, daß sich mit zunehmender Feuchtigkeit ein Faden mit kleinerem Titer spinnen läßt. Fasern mit einem Titer von kleiner als 1 dtex lassen sich allerdings nur schwierig und bei äußerst hoher Feuchtigkeit herstellen.The results shown in Table 1 show the relationship that the maximum withdrawal speed and the minimum titer increase or decrease with increasing moisture in the air gap. This means that with increasing moisture, a thread with a smaller titer can be spun. However, fibers with a titer of less than 1 dtex can only be produced with difficulty and with extremely high humidity.
Erfindungsgemäße Beispiele Gemäß den oben beschriebenen Arbeitsweisen wurde mit dem (unbestrahlten) Zellstoff Viscokraft LV (Hersteller: International Paper Corp.) dessen Molekulargewichtsprofil in der Fig. la dargestellt ist, eine Spinnmasse hergestellt und bei verschiedenen Temperaturen und Feuchtigkeiten im Luftspalt versponnen und dabei die maximale Abzugsgeschwindigkeit bzw. der minimalverspinnbare Titer ermittelt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 angegeben.Examples according to the invention According to the procedures described above, the (unirradiated) Viscokraft LV pulp (manufacturer: International Paper Corp.), whose molecular weight profile is shown in FIG the minimum spinnable titer is determined. The results are shown in Table 2.
Tabelle 2Table 2
Zellstoff Temp. Feuchte max. Abzugsgeschw. TiterPulp Temp. Moisture max. Trigger speed Titer
Viscokraft LV (unbestrahlt) 105 0 156 0,35Visco force LV (unirradiated) 105 0 156 0.35
105 20 176 0,31105 20 176 0.31
105 47 43 1,27105 47 43 1.27
115 0 176 0,31115 0 176 0.31
115 20 99 0,55115 20 99 0.55
115 47 63 0,86115 47 63 0.86
120 0 170 0,32120 0 170 0.32
120 22 83 0,66120 22 83 0.66
120 47 52 1,05120 47 52 1.05
Die in der Tabelle 2 dargestellten Ergebnisse zeigen den erfindungsgemäßen Zusammenhang, daß bei Verwendung der erfin- dungsgemäßen Spinnmasse die maximale Abzugsgeschwindigkeit erhöht werden kann, wenn die Feuchtigkeit im Luftspalt herabgesetzt wird. Damit ist es möglich, feinere Fasern herzustellen. Ferner gelingt es, Fasern mit einem Titer von bis zu 0,3 dtex herzustellen.The results shown in Table 2 show the relationship according to the invention that when the spinning mass according to the invention is used, the maximum take-off speed can be increased if the moisture in the air gap is reduced. This makes it possible to produce finer fibers. It is also possible to produce fibers with a titer of up to 0.3 dtex.
Ähnlich gute Ergebnisse konnten auch mit dem oben genannten, bestrahlten Zellstoff Alistaple LD 9.2 erhalten werden. 6. Spinnverhalten von Celluloselösungen mit variierenden Anteilen an langkettigen MolekülenSimilar good results could also be obtained with the irradiated pulp Alistaple LD 9.2 mentioned above. 6. Spinning behavior of cellulose solutions with varying proportions of long-chain molecules
Gemäß der oben beschriebenen Arbeitsweise wurde eine Spinnmasse mit 15 Masse-% einer Mischung aus 30% Alistaple LD 9.2 und 70% Viscokraft LV hergestellt. Die Zellstoffmischung wies unmittelbar vor dem Verspinnen eine Molekulargewichtsverteilung wie in Fig. lc auf. Die Spinnmasse wurde bei einer Temperatur von 120° C bei verschiedenen Feuchten im Luftspalt versponnen. Das Ergebnis dieser Versuche ist in der nachstehenden Tabelle 3 angegeben:According to the procedure described above, a dope with 15% by mass of a mixture of 30% Alistaple LD 9.2 and 70% Viscokraft LV was produced. The pulp mixture had a molecular weight distribution as in FIG. 1c immediately before spinning. The spinning mass was spun at a temperature of 120 ° C. at different humidities in the air gap. The result of these tests is shown in Table 3 below:
Tabelle 3Table 3
Zellstoffmischung Feuchte max. /Abzugsgeschw. TiterCellulose mixture moisture max. / Deduction speed Titer
(Alistaple/Viscokraft)(Alistaple / Viscokraft)
30/70 30 116 0,4730/70 30 116 0.47
30/70 50 118 0,4630/70 50 118 0.46
30/70 70 127 0,4330/70 70 127 0.43
Deutlich ist in der Tabelle 3 zu erkennen, daß im Unterschied zu einer Spinnmasse mit 15% des Zellstoffes Viscokraft keine Verschlechterung des minimal erreichbaren Titers bei einer Erhöhung der Feuchte im Luftspalt, sondern sogar eine leichte Verbesserung erreichbar ist. Im Vergleich zu einer Spinnmasse mit 15% des Zellstoffes Alistaple lassen sich jedoch deutlich geringere Titer erzielen.It can be clearly seen in Table 3 that, in contrast to a spinning mass with 15% of the Viscokraft pulp, there is no deterioration in the minimum achievable titer with an increase in the humidity in the air gap, but even a slight improvement. In comparison to a spinning mass with 15% of the pulp Alistaple, however, significantly lower titers can be achieved.
Fig. 2 zeigt das Spinnverhalten von Celluloselösungen mit variierenden Anteilen an langkettigen Molekülen, wobei als Ordinate der minimale Titer (dtex) und als Abszisse die Konzentration der jeweiligen Celluloselösung an Cellulosemolekülen mit einem Molekulargewicht von mindestens 500.000 aufgetragen ist. Die Konzentrationen wurden unmittelbar vor dem Verspinnen bestimmt. Der Anteil an langkettigen Molekülen wurde durch Zumischen von entsprechenden Mengen an Alistaple LD 9.2 zu Viscokraft LV eingestellt. Die Cellulosekonzentration der Lösung betrug in allen Fällen 15 Masse-%.FIG. 2 shows the spinning behavior of cellulose solutions with varying proportions of long-chain molecules, the minimum titer (dtex) being the ordinate and the concentration of the respective cellulose solution to cellulose molecules with a molecular weight of at least 500,000 being plotted as the abscissa. The concentrations were determined immediately before spinning. The proportion of long-chain molecules was adjusted by adding appropriate amounts of Alistaple LD 9.2 to Viscokraft LV. The cellulose concentration of the solution was 15% by mass in all cases.
Das Spinnverhalten wurde für jede Celluloselösung sowohl bei einer Feuchtigkeit im Luftspalt von 30 g H-0 (Kurve "a") als auch bei 0 g H„0 (trocken) (Gerade "b") bestimmt.The spinning behavior was determined for each cellulose solution both at a humidity in the air gap of 30 g H-0 (curve "a") and at 0 g H "0 (dry) (straight line" b ").
Der Fig. 2 kann entnommen werden:2 can be seen:
daß ein Zusammenhang zwischen Verspinnbarkeit und Konzentration an langkettigen Molekülen besteht;that there is a connection between spinnability and concentration of long-chain molecules;
daß bei trockener Luft im Luftspalt (Gerade "b") die Verspinnbarkeit annähernd linear immer besser wird, wenn die Konzentration an langkettigen Molekülen abnimmt;that in dry air in the air gap (straight line "b") the spinnability becomes almost linearly better as the concentration of long-chain molecules decreases;
daß bei feuchter Luft im Luftspalt (Kurve "a") die Verspinnbarkeit mit abnehmender Konzentration an langkettigen Molekülen zunächst auch immer besser wird, sich ab einer Konzentration von etwa 0,25 Masse-% jedoch wieder verschlechtert, wobei diese Verschlechterung ab 0,05 Masse-% besonders ausgeprägt ist.that with moist air in the air gap (curve "a") the spinnability initially becomes increasingly better as the concentration of long-chain molecules decreases, but deteriorates again from a concentration of about 0.25 mass%, this deterioration starting from 0.05 mass -% is particularly pronounced.
Figur 2 zeigt, daß bei der Herstellung von Mikrofasern zwei kritische Größen beachtet werden müssen: die Konzentration an Cellulosemolekülen mit einem Moleku-FIG. 2 shows that two critical parameters have to be taken into account in the production of microfibers: the concentration of cellulose molecules with one molecule.
5 largewicht von mindestens 5x10 , und der Feuchtigkeitsgehalt der Luft im Luftspalt. 5 lar weight of at least 5x10, and the moisture content of the air in the air gap.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6221487B1 (en) | 1996-08-23 | 2001-04-24 | The Weyerhauser Company | Lyocell fibers having enhanced CV properties |
| US6511930B1 (en) | 1996-08-23 | 2003-01-28 | Weyerhaeuser Company | Lyocell fibers having variability and process for making |
| US11932969B2 (en) | 2008-01-11 | 2024-03-19 | Lenzing Aktiengesellschaft | Microfiber |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996013071A1 (en) * | 1994-10-21 | 1996-05-02 | Courtaulds Plc | Non-woven fabrics for battery separators comprising a web of solvent-spun cellulose fibers |
| WO1997008370A1 (en) * | 1995-08-29 | 1997-03-06 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Cellulose multifilament yarns and woven fabrics produced therefrom |
| WO1997035054A1 (en) * | 1996-03-15 | 1997-09-25 | Courtaulds Plc | Manufacture of elongate members |
| WO1998007911A1 (en) * | 1996-08-23 | 1998-02-26 | Weyerhaeuser Company | Lyocell fibers and process for their preparation |
-
1997
- 1997-06-17 AT AT105597A patent/AT405532B/en not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-06-17 ES ES98925319T patent/ES2206936T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-17 PT PT98925319T patent/PT918893E/en unknown
- 1998-06-17 EP EP98925319A patent/EP0918893B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-17 DE DE59809792T patent/DE59809792D1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-17 WO PCT/AT1998/000150 patent/WO1998058102A1/en not_active Ceased
- 1998-06-17 AU AU77504/98A patent/AU7750498A/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996013071A1 (en) * | 1994-10-21 | 1996-05-02 | Courtaulds Plc | Non-woven fabrics for battery separators comprising a web of solvent-spun cellulose fibers |
| WO1997008370A1 (en) * | 1995-08-29 | 1997-03-06 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Cellulose multifilament yarns and woven fabrics produced therefrom |
| EP0854215A1 (en) * | 1995-08-29 | 1998-07-22 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Cellulose multifilament yarns and woven fabrics produced therefrom |
| WO1997035054A1 (en) * | 1996-03-15 | 1997-09-25 | Courtaulds Plc | Manufacture of elongate members |
| WO1998007911A1 (en) * | 1996-08-23 | 1998-02-26 | Weyerhaeuser Company | Lyocell fibers and process for their preparation |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6221487B1 (en) | 1996-08-23 | 2001-04-24 | The Weyerhauser Company | Lyocell fibers having enhanced CV properties |
| US6511930B1 (en) | 1996-08-23 | 2003-01-28 | Weyerhaeuser Company | Lyocell fibers having variability and process for making |
| US7067444B2 (en) | 1996-08-23 | 2006-06-27 | Weyerhaeuser Company | Lyocell nonwoven fabric |
| US11932969B2 (en) | 2008-01-11 | 2024-03-19 | Lenzing Aktiengesellschaft | Microfiber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59809792D1 (en) | 2003-11-06 |
| AT405532B (en) | 1999-09-27 |
| AU7750498A (en) | 1999-01-04 |
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