[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Koagulationsbäder für Spinnprozesse.
[0002] Celluose und andere Polymere können in geeigneten Lösungsmitteln gelöst werden und
durch kontrolliertes Verfestigen in einen gewünschten Formkörper überführt werden.
Wenn es sich bei diesem Formkörper um Fäden, Fibrillen und dgl. handelt, spricht man
auch von einem Spinnprozess. Cellulose wird beispielsweise in wässrigen Lösungen von
Aminoxiden, insbesondere von Lösungen von N-Methyl-Morpholin-N-oxid (NMMO) gelöst,
um aus der erhaltenen Spinnlösung Spinnprodukte wie zum Beispiel Filamente, Stapelfasern,
Folien, etc. herzustellen. Dies geschieht durch Ausfällen der Extrudate im Wasser
oder verdünnten Aminoxidlösungen nachdem die Extrudate des Extrusionswerkzeugs über
einen Luftspalt in das Fällbad geführt werden.
[0003] Die
US 4,416,698 betrifft ein Extrusions- bzw. Spinnverfahren für Cellulose-Lösungen um Cellulose
zu Fäden zu formen. Hierbei wird ein fluides Spinnmaterial - einer Lösung von Cellulose
und NMMO (N-Methylmorpholin-N-oxid) oder anderen tertiären Aminen - durch Extrusion
geformt und in ein Fällbad zur Verfestigung und Ausdehnung gebracht. Dieses Verfahren
ist auch als "Lyocell"-Verfahren bekannt.
[0004] Die
US 4,246,221 und die
DE 2913589 beschreiben Verfahren zur Herstellung von Cellulosefilamenten oder -folien, wobei
die Cellulose in fluider Form verstreckt wird. Darin wird ein Spinnprozess beschrieben,
in welchem Cellulose in tertiärem Aminoxid gelöst wird, wobei die erhaltene Celluloselösung
über ein Düsenwerkzeug gedrückt wird, über einen Luftspalt in einen Spinntrichter
extrudiert wird und am Ende des Spinntrichters als Endlosfaden abgezogen wird. Der
eingesetzte Spinntrichter ist mit einem Zuführmittel und einem Abführmittel für das
Spinnbad ausgestattet.
[0005] Die
US 4,261,943 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Celluloseformkörpern, wobei die Oberfläche
der gesponnenen Fäden mit einem Nicht-Lösungsmittel behandelt wird.
[0006] Ein weiteres Verfahren wird in der
US 5,252,284 beschrieben, in der längliche Formkapillaren zur Formung einer Cellulosemasse zum
Einsatz kommen.
[0007] In der
WO 92/07124 wird ein Verfahren zur Herstellung einer fibrillierungsreduzierten Cellulosefaser
beschrieben. Die nicht getrocknete Faser wird hierbei mit einem kationischen Polymer
behandelt.
[0008] Die
WO 93/19230 A1 beschreibt eine Weiterentwicklung des Lyocell-Verfahrens, bei dem das Cellulose-haltige
Spinnmaterial unmittelbar nach dem Formen vor Einbringung in das Fällbad gekühlt wird.
[0009] Die
WO 94/28218 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Cellulosefilamenten, bei dem eine Celluloselösung
über eine Düse zu mehreren Strängen geformt wird. Diese Stränge werden durch einen
gasumströmten Spalt in ein Fällbad gebracht und kontinuierlich ausgetragen.
[0010] Die
DE 555183 betrifft Spinngefäße für das Nassspinnverfahren, wobei ein Spinnfaden senkrecht mehrere
Bäder durchläuft.
[0011] Die
WO 92/4871 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Cellulosefaser mit verringerter Fibrillierungsneigung.
Die reduzierte Fibrillierung wird dadurch erzielt, indem alle Bäder, mit denen die
Faser vor der ersten Trocknung in Berührung kommt, einen pH-Wert von maximal 8,5 aufweisen
dürfen. Diese Steuerung in einem Durchlaufbad ist sehr kompliziert und benötigt Chemikalien
zur pH Kontrolle.
[0012] In
CA 2057133 A1 ist ein Verfahren zur Produktion von Cellulosefäden beschrieben, wobei eine Spinnmasse
extrudiert wird und über einen Luftspalt in ein gekühltes NMMO enthaltendes Wasserbad
eingebracht wird. Das Wasserbad enthält zur Regelung der NMMO Bestandteile einen Kreislauf
zur Badflüssigkeitsregeneration mit einer Spinnbadzufuhr und einem Auslass.
[0013] Maron et al. (Lenzinger Berichte, 76 (1997) 98 - 102) beschäftigt sich neben der Rohstoffwahl auch mit den Koagulationsbedingungen und
deren Einfluss auf NMMO-Fasern. Es zeigt sich, dass bei stark variierenden Spinnbadkonzentrationen
nur ein sehr geringer Einfluß auf die Faserfestigkeit gegeben ist.
[0014] Michels und Kosan (Lenzinger Berichte, 86 (2006) 144-153) beschäftigt sich mit dem Koagulationsprozess von Cellulosefasern mit oder ohne Zusatz
von Additiven aus Spinnlösungen bestehend aus NMMO- bzw. ionischen Flüssigkeiten.
Ziel dieser Untersuchungen ist, das Wasserrückhaltevermögen und die Festigkeit der
daraus resultierenden Fasern zu bestimmen. Die Festigkeit der hergestellten Fasern
ist gemäß den Beispielen weitgehend unabhängig vom eingesetzten Lösungsmittel, allerdings
bewirken Zusatzkomponenten (in Mischung mit Cellulose) in der Regel einen deutlichen
Festigkeitsabfall. Die Beispiele zeigen auch einen deutlichen Einfluß auf das Wasserrückhaltevermögen
der "never dried" Faser. Allerdings werden diese Unterschiede durch einmalige Trocknung
weitestgehend egalisiert.
[0015] Mit dem Einsatz einer zweistufigen Fällung unter Verwendung unterschiedlicher Fällmittel
(1. Stufe Alkohol, 2. Stufe Wasser oder wässriges NMMO) beschäftigt sich
Fink et al. (Lenzinger Berichte, 78 (1998) 41 - 44). Durch diese Maßnahme soll ein "skincore" Effekt erzielt werden, welcher zu einer
verringerten Fibrillierneigung der Lyocell Fasern führen soll.
[0016] Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung optimierte Fällbäder für Spinnprozesse
zur Verfügung zu stellen, um gezielt die Fasereigenschaften, insbesondere die Fibrillationsneigung
und die Quellung der Fasern, zu beeinflussen. Es ist auch ein Ziel, eine genaue Kontrolle
der Fällbadzusammensetzung zu ermöglichen - auch da im Lyocell-Verfahren verwendete
Lösungsmittel für Cellulose wie NMMO und dgl. teuer sind - und die Lösungsmittel effizient
zu verwerten oder rückzugewinnen.
[0017] Die Erfindung betrifft ein Koagulationsbad mit einem Koagulationsflüssigkeitszulauf,
wobei der Koagulationsflüssigkeitszulauf eine oder mehrere Mündungen hat, welche unterhalb
des Koagulationsflüssigkeitsniveaus des Koagulationsbads liegen oder wobei mindestens
ein Koagulationsflüssigkeitszulauf, unterhalb des Koagulationsflüssigkeitsniveaus
des Koagulationsbads angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung wird weiters durch
weitere Aspekte dargelegt sowie durch Verfahren beschrieben, in denen die erfindungsgemäßen
Vorrichtungen zur Anwendung kommen, welche alle miteinander kombinierbar sind. Die
Erfindung wird weiters wie in den Ansprüchen dargelegt definiert. Erfindungsgemäß
wird durch die schonende und kontrollierte Fällung in jedem Aspekt der Erfindung die
Dehnung des Formkörpers optimal kontrolliert.
[0018] Die vorliegende Erfindung liefert ein Koagulationsbad mit einem Koagulationsflüssigkeitszulauf
und einem Eintrittsbereich für Formkörper, welche in dem Koagulationsbad verfestigt
werden, wobei der Eintrittsbereich an einer Position vorgesehen ist, an der bei mit
Koagulationsflüssigkeit befülltem Koagulationsbad die Flüssigkeitsoberfläche der Koagulationsflüssigkeit
ist, wobei der Koagulationsflüssigkeitszulauf eine oder mehrere Mündungen hat, welche
unterhalb des Eintrittsbereichs liegen und auf in das Koagulationsbad eingebrachten
Formkörper gerichtet sind, sodass die Formkörper in Betrieb mit zugeführter oder frischer
Koagulationsflüssigkeit angeströmt werden.
[0019] Die erfindungsgemäßen Formkörper sind vorzugsweise Spinnfäden. Demnach wird erfindungsgemäß
das Koagulationsbad auch als Spinnbad bezeichnet. "Spinnbad" und "Koagulationsbad"
wird hierin austauschbar verwendet. Die Formkörper können auch Folien oder andere
Formköper mit beliebigem Querschnitt sein. Die Formkörper werden übelicherweise durch
Extrusion kontinuierlich geformt und werden daher auch als Endlosformkörper mit unbestimmter
Länge bezeichnet.
[0020] Im Speziellen betrifft die vorliegende Erfindung ein Spinnbad mit einem Koagulationsflüssigkeitszulauf
und einem Eintrittsbereich für Spinnfäden, welche in dem Spinnbad verfestigt werden,
wobei der Eintrittsbereich an einer Position vorgesehen ist, an der bei mit Koagulationsflüssigkeit
befülltem Spinnbad die Flüssigkeitsoberfläche der Koagulationsflüssigkeit ist, dadurch
gekennzeichnet, dass der Koagulationsflüssigkeitszulauf eine oder mehrere Mündungen
hat, welche unterhalb des Eintrittsbereichs liegen und auf im Spinnbad eingebrachten
Spinnfäden gerichtet sind, sodass die Spinnfäden in Betrieb mit zugeführter Koagulationsflüssigkeit
angeströmt werden.
[0021] Ein erfindungsgemäßes Spinnbad wird üblicherweise unter einer Extrusionsvorrichtung
positioniert, in der die noch fluiden Formkörper oder Spinnfäden extrudiert werden.
Im Lyocell-Verfahren passieren die Spinnfäden einen Luftspalt, in dem die Fäden optional
mit Luft angeströmt werden können, und gelangen anschließend in das Spinnbad. Die
Luftspalthöhe kann beispielsweise zwischen 5 mm und 40 mm liegen, insbesondere zwischen
10 mm und 30 mm. In dem Luftspalt können die Formkörper oder Spinnfäden gestreckt
werden, welches die textilen Eigenschaften der erhaltenen verfestigten Produkte in
manchen Fällen verbessert. Erfindungsgemäß ist das Verstrecken optional und kann durchgeführt
werden oder auch nicht. An einer bestimmten Position im Spinnbad treten die Formkörper
in das Bad ein und koagulieren bestimmt durch die Koagulationsflüssigkeit, welche
üblicherweise ein Nicht-Lösungsmittel der Formkörpermasse ist. Die Formkörpermasse
ist vorzugsweise Cellulose. Spinnbäder verfügen üblicherweise über einen Koagulationsflüssigkeitszulauf
zur Erneuerung der Koagulationsflüssig im Spinnbad. Da die Formkörper Lösungsmittel
enthalten, könnte ohne kontrollierte Zufuhr die Zusammensetzung des Spinnbad verändert
werden, womit eine zeitlich variierende Koagulationseigenschaft die Konsistenz der
Formkörper beeinträchtigen könnte. Koagulationsflüssigkeit wird üblicherweise mit
den Formkörpern aus dem Bad ausgetragen. Das Bad kann auch einen separaten Auslauf
für Koagulationsflüssigkeit haben.
[0022] Die Anströmung der fluiden Formkörper dient dem Zweck des Austausches von Lösungs-
und Nichtlösungsmittel zwischen den fluiden Formkörpern und dem Koagulationsbad und
kann über verschiedene Vorrichtungen bewerkstelligt werden.
[0023] Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Mündungen des Koagulationsflüssigkeitszulaufs
innerhalb des Spinnbads positioniert und zwar unterhalb des Eintrittsbereichs der
Formkörper. Die Mündungen sind im Speziellem auf in das Koagulationsbad eingebrachte
Formkörper gerichtet, sodass die Formkörper in Betrieb mit Koagulationsflüssigkeit
angeströmt werden.
[0024] Dadurch werden konstante Koagulationsbedingungen geschaffen, wodurch die Konsistenz
erhöht und eine genaue Steuerung der Koagulationsbedingungen möglich wird, um z.B.
die Fibrillierneigung wie gewünscht zu beeinflussen. Zum Beispiel ist bevorzugt, dass
in dieser Stufe die Formkörper nicht gänzlich schockartig koagulieren, sondern nur
die Oberfläche koaguliert wird. In einer weiteren Stufe, nach dem Bereich in dem die
Formkörper mit Koagulationsflüssigkeit angeströmt werden, werden die Fäden durch Austrieb
des Lösungsmittels weiter oder komplett verfestigt. Zwischenzeitlich können die Fäden
in einem gelartigen Zustand verbleiben. Diese zweite Stufe kann noch in diesem ersten
Spinnbad erfolgen oder in einem weiteren separaten Spinnbad.
[0025] Die Mündungen des Koagulationsflüssigkeitszulaufs sind in bevorzugten Ausführungsformen
seitlich auf die Formkörper, z.B. Spinnfäden, im Spinnbad gerichtet. Die seitliche
Anströmung bewirkt ein ungehindertes Durchführen der Formkörper durch das Spinnbad,
wobei durch die Anströmung Koagulationsflüssigkeit zugeführt bzw. frische Koagulationsflüssigkeit
von den Fäden mitgenommen wird. Dadurch wird die Koagulation zumindest an der Oberfläche
der Formkörper zu kontrollierten Bedingungen bewerkstelligt.
[0026] Die Mündungen sind vorzugsweise mittig im Spinnbad angeordnet, insbesondere bevorzug
in horizontaler Orientierung. Die exakte Position im Spinnbad ist dabei nicht wesentlich,
es gilt jedoch eine Position am Rand des Spinnbads zu unterscheiden, welche nicht
oder nur vernachlässigbar geringfügig zum direkten Anströmen der Formkörper geeignet
ist, um die erfindungsgemäßen Effekte zu erzielen.
[0027] Die Mündungen der Flüssigkeitszuleitung sind in bevorzugten Ausführungsformen schräg
gegen die Extrusionsrichtung der Spinnfäden oder in Richtung der Flüssigkeitsoberfläche
des Spinnbades gerichtet (nach oben), können aber auch senkrecht zur Extrusionsrichtung
der Filamente bzw. sogar schräg nach unten (in Extrusionsrichtung) gerichtet sein.
Auch eine horizontale oder waagrechte Anordnung (z.B. im Wesentlichen parallel zur
Flüssigkeitsoberfläche) ist möglich. Der Winkel zwischen der Transport-/Extrusions-richtung
der Formkörper und der Strömungsrichtung der zugeführten Koagulationsflüssigkeit an
den Mündungen ist vorzugsweise zwischen -90° (nach unten) und +90° (nach oben) zwischen
-40° (nach unten) und 80° (nach oben), insbesondere bevorzugt zwischen -30° und 70°,
im Speziellen bevorzugt zwischen -25° und 65°, zwischen -30° und 60° oder zwischen
-35° und 55°.
[0028] In einer weiteren Ausführungsform können zusätzlich zu einer ersten Flüssigkeitszuleitung
noch weitere Flüssigkeitszuleitungen angebracht sein, welche sowohl unterhalb als
auch oberhalb der Flüssigkeitsfläche positioniert sind und entweder gemeinsam mit
der ersten Flüssigkeitszuleitung versorgt oder aber getrennt angespeist werden.
[0029] Die Mündungen sind in weiteren vorzugsweisen Ausführungsformen im Abstand von 1 mm
bis 50 mm von den durch das Koagulationsbad transportierten Formkörpern positioniert.
Der Abstand ist der geometrisch geringstmögliche Abstand, z.B. bestimmt durch eine
Normale auf die Spinnrichtung (Extrusionsrichtung) bzw. der Richtung, in der die Formkörper
durch das Spinnbad abtransportiert werden (z.B. über eine Umlenkrolle gezogen). Speziell
bevorzugt ist der Abstand von 2 mm bis 45 mm, von 3 mm bis 40 mm, von 4 mm bis 35
mm, von 5 mm bis 30 mm von 6 mm bis 25 mm, von 7 mm bis 20 mm oder von 8 mm bis 15
mm. Durch einen geringeren Abstand wird eine Durchmischung der zugeführten Koagulationsflüssigkeit
mit im Spinnbad bereits befindlicher Koagulationsflüssigkeit, welche mit durch die
Formkörper eingebrachten Lösungsmitteln durchmengt ist, reduziert.
[0030] Zur Reduzierung der Durchmischung der beiden Koagulationsflüssigkeiten können auch
im Spinnbad im Bereich der Mündungen Ablenkelemente vorgesehen werden. Die Ablenkelemente
schirmen den Strom der zugeführten Koagulationsflüssigkeit auf die in das Spinnbad
eingebrachten Formkörper, insbesondere im besagten Eintrittsbereich an der Oberfläche
der Koagulationsflüssigkeit, vor dem Zustrom von im Spinnbad befindlicher Koagulationsflüssigkeit
ab.
[0031] Die Mündungen sind unter der Oberfläche (auch als Niveau bezeichnet) der Koagulationsflüssigkeit
im Spinnbad vorgesehen und sind in dieser Funktion auch geeignet, eine externe Füllstandregelung
der Koagulationsflüssigkeit im Spinnbad zu bewerkstelligen. Vorzugsweise sind die
Mündungen 1 mm bis 500 mm unterhalb der Oberfläche bzw. des Niveaus, in besonders
bevorzugten Ausführungsformen sind dies 2 mm bis 400 mm, 3 mm bis 300 mm, 4 mm bis
250 mm, 5 mm bis 200 mm, 6 mm bis 150 mm, 8 mm bis 100 mm, 10 mm bis 80 mm, 12 mm
bis 60 mm, 14 mm bis 40 mm oder auch 15 mm bis 30 mm unterhalb der Oberfläche bzw.
des Niveaus der Koagulationsflüssigkeit im Spinnbad. Vorzugsweise befinden sich die
Mündungen in vertikaler Ausrichtung in der oberen Hälfte des Koagulationsflüssigkeitsstandes,
welches für den Betrieb notwendig ist.
[0032] In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Koagulationsbad mit einem
Flüssigkeitsbehälter, z.B. einer Wanne, zur Verfügung gestellt, mit einer Flüssigkeitsleitung
in den Flüssigkeitsbehälter mit einer oder mehreren Mündungen unterhalb eines vorbestimmten
Flüssigkeitsniveaus im Flüssigkeitsbehälter, und einem Flüssigkeitsfüllstandsregler
außerhalb des Flüssigkeitsbehälters, welcher über die Flüssigkeitsleitung mit der
Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter hydraulisch in Verbindung steht, wobei der Flüssigkeitsfüllstandsregler
eine Öffnung auf einem vorgegebenen Niveau enthält. Dadurch wird das Flüssigkeitsniveau
im Flüssigkeitsbehälter in der Art eines kommunizierenden Gefäßes mit dem außenliegenden
Flüssigkeitsfüllstandsregler festgelegt bzw. das Flüssigkeitsniveau im Flüssigkeitsbehälter
wird durch die hydraulische Verbindung bestimmt.
[0033] Erfindungsgemäß wird ein Flüssigkeitsfüllstandsregler außerhalb des mit Koagulationsflüssigkeit
befüllten Flüssigkeitsbehälters des Koagulationsbads (hierin auch Spinnbad bezeichnet)
zur Verfügung gestellt. Spinnbäder weisen meist einen Koagulationsflüssigkeitszulauf
auf, um zumindest den Flüssigkeitsbehälter durch den Mittransport mit dem durch das
Spinnbad transportierten Formkörper auszugleichen. Für eine verstärkte Erneuerung
der Flüssigkeit kann optional das Spinnbad auch einen separaten Flüssigkeitsauslauf
aufweisen. Vorzugsweise wird im Spinnbad jedoch kein separater Flüssigkeitsauslauf
(abgesehen von der Flüssigkeit, welche mit den Spinnfäden ausgetragen wird ("Schleppverluste")
- dies wird hierin nicht als Flüssigkeitsauslauf bezeichnet) vorgesehen. Die Koagulationsflüssigkeit
wird in der Regel durch diverse Substanzen, Lösungsmittel und Nicht-Lösungsmittel
der Formkörpermasse oder andere Substanzen des Produktionsvorgangs verunreinigt. Verunreinigende
Substanzen können beispielsweise Metallionen sein, welche sich aus der Extrusionsapparatur
(z.B. aus Stahl, Edelstahl, Keramik, Sintermetallen, Aluminium, Kunststoff, Buntmetallen
oder Edelmetallen) lösen können. Bevorzugte Werkstoffe sind alle Eisen, Eisenlegierungen,
Chrom-Nickelstähle, Nickelstähle (z.B. Hastelloy-Materialien, Titan, Tantal).
[0034] Durch den externen Flüssigkeitsfüllstandsregler wird eine Möglichkeit geboten, nur
so viel Flüssigkeit dem Spinnbad zuzuführen, wie aufgrund der Schleppverluste, verursacht
durch das abgeführte Filamentband dem Koagulationsbehälter entnommen wird. Dies erlaubt
eine besonders schonende und turbulenzfreie Versorgung des Koagulationsbereichs mit
Koagulationsflüssigkeit.
[0035] Zudem erlaubt dies einen Überlauf, welcher durch die Öffnung im Regler gegeben ist,
extern vom Spinnbad zu halten und somit frei von Kontaminationen oder Koagulationsflüssigkeitszusammensetzungsveränderungen,
welche während des Spinnprozesses ansonsten auftreten, zu halten. Hierzu wird vorzugsweise
der Flüssigkeitsfüllstandsregler mit dem Flüssigkeitszulauf kombiniert. Hierzu weist
der Flüssigkeitsfüllstandsregler den Flüssigkeitszulauf auf. Im Flüssigkeitsfüllstandsregler
wird somit die Menge des Zuflusses in das Bad über die Position der Öffnung und somit
des Füllstandes im Bad kontrolliert. Eine Leitung vom Flüssigkeitsfüllstandsregler
in das Spinnbad leitet die Koagulationsflüssigkeit anschließend in das Spinnbad. Die
Leitung in das Bad mündet insbesondere unterhalb des Koagulationsflüssigkeitsniveaus
wie oben beschrieben - insbesondere um die hydraulische Verbindung mit dem Flüssigkeitsfüllstandsregler
zu bewerkstelligen, aber auch um in vorzugsweisen Ausführungsformen wie oben beschrieben
die in das Spinnbad eintretenden Formkörper direkt mit zugeführter (frischer) Koagulationsflüssigkeit
anzuströmen. Daher führt die Flüssigkeitsleitung vorzugsweise in den Innenraum des
Flüssigkeitsbehälters, z.B. einer Wanne, wobei die Mündungen im Innenraum des Flüssigkeitsbehälters
liegen. Insbesondere bevorzugt sind die Mündungen mittig, also nicht am Rand des Flüssigkeitsbehälters
wie oben beschrieben.
[0036] Vorzugsweise ist die Höhe der Öffnung im Flüssigkeitsfüllstandsregler höhenverstellbar.
Beispielsweise kann die Höhe der Öffnung durch Rotation eines drehbaren Elements höhenverstellbar
ausgestaltet sein. Durch die Höhenverstellung können beispielsweise die Niveauunterschiede
von 5 mm bis 200 mm, vorzugsweise von 10 mm bis 150 mm, von 15 mm bis 100 mm oder
von 20 mm bis 50 mm variieren.
[0037] Der Überlauf aus der Öffnung kann benutzt werden, um eine nachfolgende Waschstufe
zu speisen. Eine nachfolgende Waschstufe kann ein weiteres Bad sein, in das die Formkörper
nach der Koagulation eingebracht werden.
[0038] In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Koagulationsbadvorrichtung mit
mindestens einem Koagulationsflüssigkeitsbehälter und einem nachfolgenden Waschbehälter,
mit einem ersten Flüssigkeitsbehälter ("Koagulationsflüssigkeitsbehälter") mit einer
ersten Koagulationsflüssigkeit, und einem zweiten Flüssigkeitsbehälter ("Waschbehälter")
mit einer zweiten Koagulationsflüssigkeit, und mit einer Formkörper-Umlenkvorrichtung
zur Leitung von Formkörpern vom Koagulationsbehälter in den Waschbehälter, wobei die
erste Koagulationsflüssigkeit eine andere Konzentration an Koagulationsmitteln als
die zweite Koagulationsflüssigkeit und/oder eine andere Temperatur haben kann. Auch
dieser Aspekt ist natürlich mit allen zuvor genannten Merkmalen des ersten und zweiten
Aspekts der Erfindung kombinierbar, wobei insbesondere der erste Flüssigkeitsbehälter
bzw. sein Füllstandsregler wie oben beschrieben geartet sein kann.
[0039] Der Koagulationsflüssigkeitsbehälter in Kombination mit dem nachfolgenden Waschbehälter,
z.B. jeweils als Wannen ausgeformt, kann benutzt werden, um andere Koagulationsbedingungen
herzustellen. Zum Beispiel kann im ersten Behälter nur die Oberfläche der Formkörper
verfestigt werden und im zweiten Behälter die vollständige Verfestigung vorgenommen
werden (z.B. durch gänzliches Auswaschen der im Formkörper verbliebenen Lösungsmittel).
In der Flüssigkeit verhalten sich die Lösungsmittelmengen reziprok zur Menge an Koagulationsmittel.
Vorzugsweise liegt im ersten Behälter eine höhere Lösungsmittelkonzentration vor bzw.
eine niedere Koagulationsmittelkonzentration als im zweiten Behälter oder umgekehrt.
Je nach Koagulationsmittelkonzentration kann eine sanfte oder rasche Koagulation im
ersten und/oder zweiten Behälter vorgenommen werden. Dadurch lassen sich Produktparameter
wie die Fibrillation - je nach Formkörper-Form und Querschnittsdimension - kontrolliert
beeinflussen.
[0040] Vorzugsweise ist die Konzentration an Lösungsmittel, z.B. einem tertiären Aminoxid,
insbesondere bevorzugt NMMO, im ersten Koagulationsbad im Bereich von 15% bis 50%,
vorzugsweise von 20% bis 40% (alle %-Angaben in gew.-%). Vorzugsweise wird im ersten
Bad keine Schockfällung sondern eine schonende Fällung bewerkstelligt, z.B. durch
Anwesenheit von Lösungsmittel. Hierbei werden insbesondere die Formkörper nur unvollständig
koaguliert, also nicht bis in den Kern durchkoaguliert. Erfindungsgemäß wird durch
die schonende und kontrollierte Fällung in jedem Aspekt der Erfindung die Dehnung
des Formkörpers optimal kontrolliert.
[0041] Aufgrund der Verwendung unterschiedlicher Koagulationsbäder können unterschiedliche
Behandlungen der Formkörper erzielt werden. Vorzugsweise werden die Formkörper im
ersten Koagulationsbad nicht vollständig verfestigt, sondern in einen gelartigen Zustand
überführt. Vorzugsweise werden die Formkörper noch im ersten Koagulationsbad verstreckt,
welches aufgrund der unterschiedlichen Koagulationsgrade im inneren und äußeren Bereich
der Formkörper besonders interessante Eigenschaften des erhaltenen fertigen Formkörpers,
im Speziellen bei Fäden, bewirkt.
[0042] In bevorzugten Ausführungsformen hat der zweite Flüssigkeitsbehälter einen vom ersten
Flüssigkeitsbehälter separaten Flüssigkeitszulauf.
[0043] Der zweite Flüssigkeitsbehälter kann einen Flüssigkeitsablauf separat vom Formkörperaustrag
aufweisen. Der Flüssigkeitsablauf kann ein Überlauf sein. Vorzugsweise wird die Flüssigkeit,
welche aus dem ersten Koagulationsbehälter durch die Formkörper, wie Filamentbündel,
ausgeschleppt wird, in den zweiten Flüssigkeitsbehälter eingebracht. Dadurch werden
teure Lösungsmittel oder Koagulationsflüssigkeiten effizient wiederverwendet.
[0044] Vorzugsweise ist der Flüssigkeitszulauf des ersten und/oder zweiten Flüssigkeitsbehälters
außerhalb des Flüssigkeitsbehälters mit einem außenliegenden Flüssigkeitsfüllstandsregler,
insbesondere wie bereits oben beschrieben.
[0045] Die Erfindung betrifft weitere Verfahren zur Verfestigung von Formkörpern unter Verwendung
einer beliebigen der hierin beschriebenen Koagulationsbäder oder Vorrichtungen.
[0046] Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verfestigung von Formkörpern,
wobei die fluiden Formkörper in ein Koagulationsbad mit einer Koagulationsflüssigkeit
geführt werden, wobei im Koagulationsbad die Formkörper mit in das Koagulationsbad
zugeführter Koagulationsflüssigkeit angeströmt werden. Hierzu können Koagulationsflüssigkeitsleitungen
in das Koagulationsbad münden, sodass die Mündungen auf die Formkörper gerichtet sind
wie hierin bereits beschrieben.
[0047] Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Verfestigung von Formkörpern, wobei
die fluiden Formkörper in ein Koagulationsbad mit einem Flüssigkeitsbehälter mit einer
Koagulationsflüssigkeit geführt werden, wobei das Niveau der Koagulationsflüssigkeit
durch einen außerhalb des Flüssigkeitsbehälters befindlichen Flüssigkeitsfüllstandsregler
vorgegeben ist, vorzugsweise mit einem externen Flüssigkeitsfüllstandsregler wie oben
beschrieben. Vorzugsweise wird in das Bad zugeführte Koagulationsflüssigkeit über
den Flüssigkeitsfüllstandsregler zugeführt. Zunächst wird die Flüssigkeit in den Regler
geleitet und über eine hyrdaulische Verbindung durch eine weitere Leitung mit dem
Bad verbunden. Durch diese Verbindung fließt Flüssigkeit vom Regler in das Bad, je
nach Füllstand im Bad zum Flüssigkeitsausgleich mit dem Niveau der Öffnung.
[0048] Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verfestigung von Formkörpern in
einer Koagulationsbadvorrichtung mit mindestens zwei voneinander getrennten Flüssigkeitsbehältern
(z.B. Wannen), wobei in einem ersten Flüssigkeitsbehälter Formkörper teilweise verfestigt
werden und in einen zweiten Flüssigkeitsbehälter, vorzugsweise nach Ausbringung aus
dem ersten Flüssigkeitsbehälter über eine Umlenk- und/oder Bündelungsvorrichtung,
geleitet werden und in dem zweiten Flüssigkeitsbehälter die Formkörper zusätzlich
ausgewaschen und weiter verfestigt werden. In den zwei oder mehreren Flüssigkeitsbehältern
können unterschiedliche Bedingungen festgelegt werden, durch unterschiedliche Temperaturen
können insbesondere heiß schmelzende Formkörper in zwei kontrollierten Stufen abgekühlt
und verfestigt werden. Bei Lösungen können die Lösungsmittel aus den Formkörpern in
mindestens zwei Stufen aus den Formkörpern unter verschiedenen Bedingungen ausgewaschen
werden.
[0049] Zur Formung der Formkörper können die Austrittsöffnungen am Extruder in beliebiger
Form gewählt werden. Möglich sind längliche Öffnungen zum Formen von Folien oder kleine,
runde Öffnungen zur Formung von Filamenten oder Fäden. Vorzugsweise sind die Öffnungen
maximal 2 mm, maximal 1,5 mm, maximal 1,2 mm, maximal 1,1 mm, maximal 1 mm schmal
bzw. im Durchmesser. Die Öffnungen können mindestens 0,1 mm, mindestens 0,2 mm, mindestens
0,3 mm, mindestens 0,4 mm, mindestens 0,5 mm, mindestens 0,6 mm, mindestens 0,7 mm,
mindestens 0,8 mm, mindestens 0,9 mm schmal bzw. im Durchmesser sein. Nach dem Austritt
ist das Material zwar in geformtem Zustand, aber noch in fluider Phase.
[0050] Vorzugsweise werden mehrere Extrusionsöffnungen am Extruder bzw. mehrere Formkörper
nebeneinander vorgesehen. Die Extrusionsöffnungen können auf einer bombierten, d.h.
gewölbten, Extrusionsplatte vorgesehen werden, wobei vorzugsweise der Wölbungwinkel
a am Rand der Extrusionsplatte zur Extrudierrichtung ein spitzer Winkel ist. Der Wölbungwinkel
a ist vorzugsweise kleiner als 85°, insbesondere kleiner als 80°, kleiner als 75°,
kleiner als 70°, kleiner als 65°, kleiner als 60°, kleiner als 55°. Durch eine Wölbung
kann das Profil der Anbringung der Extrusionsöffnungen dem Profil der Oberfläche einer
Flüssigkeit im Koagulationsbad angepasst werden. Durch Einströmung der Formkörper
in das Koagulationsbad wird dort die Oberfläche der Flüssigkeit gekrümmt, wodurch
bei flacher Führung der Extrusionsöffnungen die mittleren Formkörper eine längere
Wegzeit benötigen als die äußeren. Dadurch können Inhomogenitäten durch unterschiedliche
Verweilzeiten im Gasspalt entstehen. Diese werden erfindungsgemäß vermieden.
[0051] Im Koagulationsbad können Medien, Flüssigkeiten und/oder Temperaturen vorgesehen
werden, in denen die Formköper verfestigen. Beispielsweise können Flüssigkeiten oder
Lösungen verwendet werden, in denen das Material nicht löslich ist und somit ausfällt.
Alternativ oder zusätzlich können niedere Temperaturen gewählt werden, bei denen sich
das Material verfestigt. Durch ein zumindest zeitweises kontinuierliches Ausfällen
können die erfindungsgemäßen Formkörper, z.B. Filamente, Fäden oder Folien, erzeugt
werden. Die Formkörper können kontinuierlich oder diskontinuierlich aus dem Koagulationsbad
ausgetragen werden. Die Flüssigkeit im Koagulationsbad kann ebenso kontinuierlich
oder diskontinuierlich erneuert werden. Das Auffangbad kann auf eine bestimmte Temperatur
temperiert werden, z.B. durch Heiz- oder Kühlelemente oder durch Steuerung des Mediumwechsels.
[0052] Die Formkörper (z.B. Spinnfäden oder Fasern) können aus einer thermoplastischen Masse
bestehen, insbesondere aus einem viskosen Fluid, welches im Koagulationsbad verfestigt
wird. Vorzugsweise ist die Masse ausgewählt aus Cellulose-Lösungen, erstarrbaren Fluiden,
insbesondere "hot-melts", wie Polymere, Polycarbonate, Polyester, Polyamide, Polymilchsäure,
Polypropylen, etc.. Cellulose-Lösungen sind insbesondere Cellulose-AminoxidLösungen,
im Speziellen Lösungen von tertiären AminoxidLösungen. Ein Beispiel ist eine Cellulose-NMMO
(N-Methylmorpholin-N-oxid)-Lösung, wie in der
US 4,416,698 oder der
WO 03/057951 A1 beschrieben. Vorzugsweise werden Celluloselösungen im Bereich von 4% bis 23% Cellulose
für die Verarbeitung zu Extrusionsprodukten eingesetzt. Vorzugsweise enthalten die
Formkörper vor Verfestigung in einer Koagulationsflüssigkeit aus gelöster Cellulose.
Die Lösung kann eine Mischung aus Wasser und einem tertiären Aminoxid, wie NMMO, sein,
insbesondere bevorzugt wässrige Lösungen. Das Lösungsmittel, z.B. NMMO, sollte im
Spinnbad (oder -bädern) in einer zur Fällung von Cellulose ausreichend niedrigen Konzentration
enthalten sein. Das Lösungsmittel wird durch die Formkörper in das oder die Spinnbäder
eingetragen und sollte durch Erneuerung der Koagulationsflüssigkeit durch den Zulauf
auf einem ausreichend niedrigen Anteil gehalten werden, um den gewünschten Grad an
Koagulation im jeweiligen Spinnbad zu erreichen.
[0053] Die Lösung des Formkörpermaterials kann eine wässrige Lösung sein. Die Lösung kann
ein thixotropes Fluid, insbesondere eine Spinnlösung, sein. Die Spinnlösung kann NMMO
und Cellulose enthalten, wobei das Masseverhältnis von NMMO zu Cellulose zwischen
12 und 3, vorzugsweise zwischen 10 und 4, bzw. weiter vorzugsweise zwischen 9 und
5 liegt.
[0054] Speziell bevorzugt ist das Masseverhältnis a) ("input") von NMMO zu Cellulose im
Formkörper vor Einbringung in die Koagulationsflüssigkeit zwischen 12 und 3, vorzugsweise
zwischen 10 und 4 oder zwischen 9 und 5. Alternativ oder in Kombination ist in bevorzugten
Ausführungsformen das Masseverhältnis b) ("output") von im und am Formkörper anhaftenden
NMMO zu Cellulose im Formkörper bei Ausbringung aus dem (ersten) Koagulationsbad zwischen
10 und 0,5 liegt, vorzugsweise zwischen 8 und 1, insbesondere zwischen 6 und 3. Besonders
bevorzugt ist das Verhältnis der Masseverhälntisse a) und b) ("input : output"), wobei
die Masseverhälntisse a) und b) wie oben definiert sind, zwischen 0,2 und 25, vorzugsweise
zwischen 0,3 und 10, insbesondere zwischen 0,5 und 3. Die Masseverhältnisse NMMO zu
Cellulose im Formkörper können durch entsprechendes Mischen der Substanzen (vor der
Extrusion und damit verbunden vor Einbringen in das Koagulationsbad) gewählt werden.
Das Outputmasseverhälntis b) kann durch die NMMO-Menge in der Koagulationsflüssigkeit
und/oder die Strömungsgeschwindigkeit und der Abzugsgeschwindigkeit der Formkörper
gesteuert werden sowie im speziellen durch Vorrichtungen zum Abtstreifen oder Abtropfen
von am Formkörper anhaftender Flüssigkeit. "Im oder am Formkörper anhaftenden NMMO"
ist so zu verstehen, dass der Formkörper nach der Behandlung im Koagulationsbad noch
Lösungsmittel enthält, vor allem im Kern, und nur oberflächlich koaguliert wurde ("im")
sowie gegebenenfalls am Formkörper Flüssigkeit des Koagulationsbades anhaftet ("am").
Koagulationsflüssigkeit, vor allem des ersten Bades, kann noch relative hohe Lösungsmittel
(NMMO)-Mengen aufweisen. Insbesondere wenn der Formkörper ein Filamentbündel bildet,
können hohe Mengen an Flüssigkeit mit sich tragen. Diese Mengen ausgetragenen Mengen
werden vorzugsweise durch Zufuhr über den Koagulationsflüssigkeitszulauf ausgeglichen.
Sofern das Verhältnis a:b > 1 ist, muss zusätzlich NMMO der Koagulationsflüssigkeit
zugeführt werden, da die über die fluidisierten Formkörper zugeführte NMMO-Menge zur
Ausfuhr nicht ausreicht und ansonsten die NMMO-Menge im Bad abnehmen würde (welches
auch eine weniger bevorzugte aber dennoch mögliche Ausführungsform ist). Die zusätzliche
NMMO-Zufuhr wird vorzugsweise über den Koagulationsflüssigkeitszulauf vorgenommen.
[0055] Beim Austrag von NMMO aus dem Koagulationsbad über die Formkörper kann auf einen
anderen Flüssigkeitsablauf verzichtet werden.
[0056] Spezielle Materialien haben eine Schmelztemperatur von mindestens ca. 40°C, mindestens
50°C, mindestens 55°C, mindestens 60°C, mindestens 65°C, mindestens 70°C, mindestens
75°C. Das Material kann bei beispielhaften Temperaturen von mindestens ca. 40°C, mindestens
50°C, mindestens 55°C, mindestens 60°C, mindestens 65°C, mindestens 70°C, mindestens
75°C, mindestens ca. 80°C, mindestens 85°C, mindestens 90°C, mindestens 95°C, extrudiert
und in das Koagulationsbad geleitet werden. Vorzugsweise ist die Nullscherviskosität
des Fluids im Bereich von 100 Pas bis 20.000 Pas, insbesondere zwischen 500 Pas bis
16.000 Pas.
[0057] Die Temperatur des ersten und/oder zweiten Koagulationsbads ist vorzugsweise zwischen
5°C und 60 °C, insbesondere bevorzugt zwischen 10°C und 50°C oder zwischen 15 °C und
40°C. In speziellen Ausführungsformen ist die Temperatur des zweiten Koagulationsbads
um mindestens 1°C, vorzugsweise um mindestens 5°C kühler als das erste Koagulationsbad.
[0058] Die Formkörper können über ein Umlenkungs- und/oder Bündelungselement, z.B. eine
Umlenkrolle (feststehend oder rotierend), aus dem Koagulationsbad (oder -bäder) abgezogen
werden. In vorzugsweisen Ausführungsformen ist die Abzugsgeschwindigkeit zum Abtransport
der Formkörper aus dem ersten oder zweiten Koagulationsbad - welche unabhängig voneinander
gewählt werden können - zwischen 5 m/min und 100 m/min, insbesondere bevorzugt zwischen
10 m/min und 80 m/min, besonders bevorzugt zwischen 20 m/min und 60 m/min, im speziellen
zwischen 25 m/min und 50 m/min.
[0059] Im ersten und/oder zweiten Koagulationsbad können Zusatzstoffe zur Erzielung bestimmter
Produkteigenschaften zugesetzt werden. Beispielsweise können Vernetzungsmittel, Emulgatoren,
Tenside, Detergentien oder aber auch Farbmittel oder Farbstoffe (auch "farblose" Farbstoffe)
beigefügt werden. Die Formkörper können einer Behandlung mit einem emulgierbaren Polymer,
wie z.B. Polyethylen oder Polyvinylacetat, oder auch einer Vernetzung mit Glyoxal
unterzogen werden. Die Fibrillationsreduzierung lösungsmittelgesponnener cellulosischer
Formkörper kann mit Bireaktivfarbstoffen, Glyoxal, einem Glykol, Glykolether, Polyglykol,
Polyglykolether, Alkoholen wie Isoamylalkohol, Isobutanol oder Isopropanol erreicht
werden.
[0060] Zur Zurückhaltung der Koagulationsflüssigkeiten beim Abtransport der Formkörper aus
den Bädern können die Bäder Abstreiflippen aufweisen.
[0061] Zudem betrifft die Erfindung einen Formkörper erhältlich oder hergestellt nach einem
der erfindungsgemäßen Verfahren.
[0062] Die vorliegende Erfindung wird weiters durch die folgenden Figuren und Beispiele
erläutert, ohne auf diese Ausführungsformen der Erfindung limitiert zu sein.
[0063] Figuren:
Fig. 1 zeigt eine Anordnung des erfindungsgemäßes Koagulationsflüssigkeitszulauf in
einem Spinnbad. Aus einer Extrusionsvorrichtung 1 werden Spinnfäden 2 oder andere
Formkörper extrudiert und gelangen über einen Luftspalt in ein Spinnbad. Die Koagulationsflüssigkeitsoberfläche
bzw. das Niveau ist durch Bezugszeichen 3 gekennzeichnet. Der Eintrittsbereich der
Spinnfäden im Bad liegt zwischen den Kreuzungspunkten der Linien 2 und 3. Im Spinnbad
ist ein Koagulationsflüssigkeitszulauf, der durch eine Leitung (schematisch dargestellt
4) gespeist wird. Durch Verteilerrohre 5a und 5b, dargestellt im Querschnitt, wird
die Koagulationsflüssigkeit über Mündungen 6a und 6b in Richtung der Spinnfäden in
das Spinnbad eingebracht. Mit den dünn strichlierten Linien ist der Fluss der frischen
Koagulationsflüssigkeit markiert. Sie wird durch den Fluss der Spinnfäden mitgerissen.
Zusätzliche Flüssigkeitszuläufe mit entsprechend ausgeführten Mündungen können sowohl
oberhalb auch unterhalb des Niveaus der Koagulationsflüssigkeitsoberfläche angebracht
sein.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung wie in Fig. 1 dargestellt und zeigt zusätzlich Ablenkelemente
7a und 7b, welche einen Zustrom von Koagulationsflüssigkeit aus dem Spinnbad zum Eintrittsbereich
der Spinnfäden minimieren, sodass vorrangig frisch zugeströmte Koagulationsflüssigkeit
am Eintrittsbereich vorliegt. Weiters gezeigt ist eine Umlenkrolle 8 zur Umlenkung
der koagulierten Spinnfäden 9.
Fig. 3 zeigt eine Anordnung wie in Fig. 2 dargestellt und zeigt die Koagulationsflüssigkeitsleitung
4 und die Wanne 10 des Spinnbads. Die Koagulationsflüssigkeitsleitung 4 ist mit einem
Flüssigkeitsfüllstandsregler 11 verbunden. Der Regler hat eine Öffnung 12, über die
der Füllstand 3 im Spinnbad 10 geregelt wird. Über einen Arm 13 ist der Regler rotierbar,
wodurch die Öffnung 12 in ihrer Höhe und somit der Füllstand 3 verstellt werden kann.
Fig. 4 zeigt eine Anordnung wie in Fig. 3 darstellt, wobei die Verteilerrohre 5 der
Zuleitung - gemeinsam fixiert in einer höhenverstellbaren Montagevorrichtung 14 -
tiefer in der Wanne positionier sind. In dieser Ausführung ist ein Verteilerrohr gleichzeitig
mit einer Umlenkrolle 8 ausgestattet.
Fig. 5 zeigt schematisch eine Spinnbadvorrichtung aus zwei Bädern bzw. Wannen (10
und 15). In der Wanne 10 wird eine erste Verfestigung der Spinnfäden 2 vorgenommen.
Die koagulierten Spinnfäden 9 werden über Umlenkrollen 8 in die Wanne 15 geleitet,
worin durch die Anwesenheit von Koagulationsflüssigkeit, welche zu der Koagulationsflüssigkeit
der Wanne 10 unterschiedlich sein kann, die gebündelten Fäden 9 weiter verfestigt
oder gewaschen werden können. Der Flüssigkeitsfüllstandsregler 11 wird durch eine
Leitung 16 mit Koagulationsflüssigkeit gespeist. Somit dient der Flüssigkeitsfüllstandsregler
über die Leitung 4 als Flüssigkeitszulauf für die Wanne 10. Die Wanne 15 kann einen
separaten Flüssigkeitszulauf 17 aufweisen. Die Öffnung 12 des Reglers, welche den
Füllstand in der Wanne 10 regelt, kann bei Überlaufen in die Wanne 15 führen, um diese
zusätzlich oder alternativ mit Koagulationsflüssigkeit zu speisen.
Fig. 6 zeigt eine Spinnbadvorrichtung aus zwei Bädern bzw. Wannen (10 und 15) wie
in Fig. 5 beschrieben mit der ersten Wanne 10 wie in Fig. 4 gezeigt.
Fig. 7 zeigt eine Abstreif- und Umlenkvorrichtung (Abstreiflippen) für Formkörper,
welche vertikal und höhenverstellbare Umlenkrollen (die feststehend oder drehend ausgeführt
sein können) aufweist um Schleppverluste der Badflüssigkeit zu vermindern bzw. auf
ein gewünschtes Maß einzustellen. Diese Umlenkrolle ist über dem Bad positioniert,
sodass abtropfende Flüssigkeit in das Bad rückgeführt wird. Diese Vorrichtung kann
für das Koagulationsbad und/oder für das Waschbad vorgesehen werden.
Fig. 8 zeigt eine Abstreif- und Umlenkvorrichtung für Formkörper analog wie in fig.
7 gezeigt mit zwei statt einer vertikal und höhenverstellbaren Umlenkrollen (mit vertikalen
und horizontalen Doppelpfeilen markiert) über dem Bad.
Beispiele:
[0064] Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass ein wirkungsvolles Verfestigungs- und
Koagulationssystem für das Dry-Jet Wet Spinning Verfahren wie folgt aufgebaut und
für die Formgebung von cellulosischen Materialien und Zusätzen verwendet werden kann.
Als Formmasse wurde eine Zusammensetzung Cellulose 12,9%, Aminoxid (NMMO - N-Methyl-Morpholin-N-Oxid)
76,3 %, Wasser 10,8% verwendet und der Spinn-Vorrichtung zugeführt.
[0065] Zunächst wird der Spinnmassenstrom auf einzelne Spinnpositionen oder Spinngruppen
aufgeteilt und den einzelnen Spinnpositionen zugeführt. Durch die Extrusionsöffnungen
wird die Masse unter Druck gepresst und zu den Formkörpern geformt, welche in einem
Luftspalt zwischen den Extrusionsöffnungen und dem Koagulationsbad zusätzlich gestreckt
werden. Eine Verstreckung der Formkörper ist nicht immer unbedingt erwünscht und muss
auch nicht immer an den Extrudaten vorgenommen werden.
[0066] Der Formkörper wird in ein Koagulationsbad eingeführt. In diesem ersten Koagulations-
oder Fällbad wird eine Vor-, teilweise oder Ganzverfestigung des Formkörpers durchgeführt,
wobei zur Vor-, teilweisen oder Ganzverfestigung unterschiedliche Zusammensetzungen
des Koagulationsbads verwendet werden können. Der vor-, teilweise oder ganzverfestigte
verstreckte Formkörper erhält im ersten Koagulationsbad seine gewünschten Produkteigenschaften
und wird über eine im ersten Bad befindliche Umlenk- und Transportvorrichtung aus
dem ersten Bad über eine weitere Umlenkvorrichtung in ein darunter befindliches zweites
Bad zur weiteren Behandlung des Formkörpers gebracht.
[0067] Die Behandlung im ersten Bad kann darin bestehen, dass eine Koagulation, Wäsche,
Bedämpfung, ein Lösungsmittelaustausch, Imprägnierung, Vernetzung des Formkörpers
mit unterschiedlichen Chemikalien und Reagenzien erfolgen kann.
[0068] Eine weitere Behandlung im zweiten Bad kann darin bestehen, dass eine Koagulation,
Wäsche, Bedämpfung, Lösungsmittelaustausch, Imprägnierung, Vernetzung des Formkörpers
mit unterschiedlichen Chemikalien und Reagenzien erfolgen kann. Im ersten Bad wird
die Koagulationsflüssigkeit dem Formkörper körper- und oberflächennah zugeführt. Das
erste Bad ist dadurch gekennzeichnet, dass nur so viel an Fäll- oder Behandlungs-
oder Koagulationsbad zugeführt wird, wie mit dem Fällprodukt aus dem ersten Bad ausgeschleppt
wird. Das Fäll- oder Behandlungs- oder Koagulationsbad kann nach dem ersten Bad über
Quetschvorrichtungen oder Abstreiflippen geführt werden, wodurch erreicht wird, dass
überschüssige Flüssigkeit in das erste Bad rückgeführt wird (abtropft) bevor das Fällprodukt
zur kontinuierlichen Weiterbehandlung dem zweiten Bad zugeführt wird. Üblicherweise
wird das zweite Bad zum Waschen benutzt, aus welchem das gewaschene, behandelte hergestellte
Fällprodukt über eine darin angebrachte Umlenkvorrichtung ausgetragen wird. Der Prozess
kann durch mehrere Wasch- oder Behandlungsstufen nach Belieben erweitert werden.
[0069] Sämtliche Umlenkrollen in den Bädern sowie die Koagulationsflüssigkeitseinmündungen
können unabhängig voneinander beweglich oder fixiert ausgestaltet werden, insbesondere
beweglich, um die Behandlungszeiten im ersten und/oder zweiten Bad flexibel einstellen
zu können.
[0070] Der Zulauf zum ersten Koagulationsbad kann über eine Öffnung zur Steuerung des Zuflusses
an Koagulationsflüssigkeit in das Koagulationsbad verfügen, wobei ein regelungstechnisch
bedingter Überlauf dem zweiten Koagulationsbad zugeführt wird. Dieser Überlauf kann
einerseits über eine freie Überlaufkante oder mittels Regelklappe eingestellt werden.
Tabelle
| Beispiel |
1 |
2 |
3 |
4 |
| Verfahrensparameter |
|
|
|
|
|
| Spez NMMO-INPUT (Verhaltnis NMMO zu Cell im Spinnstrahl) |
|
983 |
6 12 |
502 |
587 |
| Abzugsgeschwindigkeit |
m/min |
3800 |
3200 |
3700 |
3700 |
| Lochdichte |
Loch Je mm2 |
270 |
270 |
270 |
270 |
| Frischbadtemperatur |
°C |
2600 |
1800 |
2200 |
2000 |
| Frischbadkonzentration |
% |
203% |
17 5% |
87% |
00% |
| Koagulationsbadkonzentration |
% |
249% |
294% |
34 9% |
405% |
| Flottenverhältins |
|
|
|
|
|
| Flottenverhaltnis Ausschleppstrom zu Cellulosestrom |
|
~5 |
2260 |
11 90 |
1080 |
| Flottenverhaltnis Uberlaufstrom zu Cellulosestrom |
|
~135 |
|
|
|
| Gesamtflotte |
|
14000 |
2260 |
11 90 |
1080 |
| Verhältnis von NMMO zu Cellulose |
|
|
|
|
|
| Spez NMMO-OUTPUT (Durch Kabel und Ausschleppstrom abgefuhrtes NMMO geteilt durch Cellulosestrom) |
|
1 39 |
884 |
557 |
587 |
| NMMO OUTPUT/ INPUT Verhaltnis |
|
0 14 |
1 44 |
1 11 |
1 00 |
| Faserdaten |
|
|
|
|
|
| Titer |
dtex |
1 31 |
1 33 |
1 29 |
1 38 |
| Variationskoeffizent des Titers |
% |
1390 |
1070 |
1590 |
24 80 |
| Spinnverhalten |
1 gut 5 schlecht |
1-2 |
1-2 |
2 |
4 |
| Nasscheuerzahl |
|
695 00 |
230 00 |
18900 |
31200 |
Beispiel 1 (siehe auch Tabelle):
[0071] Eine Spinnlösung mit einem NMMO zu Cellulose - Verhältnis von 9,83 ("spez. NMMO-INPUT")
wurde einer Spinndüse zugeführt. Der über die Spinndüse mit einer Lochdichte von 2,7
Loch je mm
2 extrudierte flache Filamentvorhang wurde mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 38 m/min
durch das Koagulationsbad hindurchgeleitet.
[0072] Am Ende der Tauschstrecke wurde der Filamentvorhang mittels einer keramischen Bündelungsrolle
auf ein kompaktes Filamentbündel gebündelt.
[0073] Es wurde Frischflüssigkeit mit einer NMMO Konzentration von 20,3% und einer Temperatur
von 26°C zugeführt.
[0074] Durch die Zwangsbündelung des ebenen Filamentvorhangs zu einem kompakten Faserkabel
am Ende der Tauschstrecke, konnte kaum Koagulationsbad aus der Koagulationswanne ausgeschleppt
werden, sodass zum Erreichen der angestrebten NMMO Konzentration im Koagulationsbad
von 23,1% wesentlich mehr Frischflüssigkeit zugeführt werden musste als das zwangsgebündelte
Fadenbündel abführen konnte.
[0075] Die Frischflüssigkeitsmenge zum Koagulationsbad und die Überlaufmenge aus dem Koagulationsbad
wurden gemessen und mit dem aus dem Koagulationsbad austretenden Cellulosestrom ins
Verhältnis gesetzt.
[0076] Aus der Differenz von Frischflüssigkeitsmenge [kg/h] und Überlaufmenge [kg/h] geteilt
durch den Cellulosestrom [kg/h] wurde das "Flottenverhältnis Ausschleppstrom zu Cellulosestrom"
errechnet.
[0077] Aus der Division von Überlaufstrom zu Cellulosestrom konnte das "Flottenverhältnis
Überlaufstrom zu Cellulosestrom" ermittelt werden.
[0078] Die "Gesamtflotte" wurde aus der Summierung der oben genannten Teilflotten ermittelt:
[0079] Der Überlaufstrom wurde einer gewichtsanalytischen Messung zur Bestimmung des NMMO-Gehalts
[Gew.%] unterzogen.
[0080] Zur Ermittlung der durch Ausschleppstrom und Fadenbündel abgeführten NMMO-Menge wurde
die NMMO-Überlaufmenge (berechnet aus Überlaufstrommenge [kg/h] und NMMO-Gehalt [Gew.%])
von der mittels Frischbad und Spinnstrahl dem System zugeführten NMMO-Menge subtrahiert.
[0081] In der Folge wurde die durch Ausschleppstrom und Fadenbündel abgeführte NMMO-Menge
mit der abgeführten Cellulosemenge ins Verhältnis gesetzt um den "spez. NMMO-OUTPUT"
zu erhalten.
[0082] Der Quotient aus "spez. NMMO-OUTPUT" durch "spez. NMMO-INPUT" stellt schlussendlich
dar, wieviel NMMO über die Faser im Verhältnis zu der durch den Spinnstrahl eingebrachten
NMMO-Menge aus dem Spinnsystem ausgetragen werden, wobei sich bei höheren Werten tendenziell
schonendere Koagulationsbedingungen manifestieren.
[0083] Das Spinnverhalten und die Titervarianz waren zufriedenstellend. Überprüfungen des
Fibrillierverhaltens anhand der Naßscheuerzahl ergaben für Standard Lyocell Fasern
typische Werte.
Beispiel 2
[0084] Eine Spinnlösung mit einem NMMO zu Cellulose - Verhältnis von 6,12 ("spez. NMMO-INPUT")
wurde einer Spinndüse zugeführt. Der wie in Beispiel 1 extrudierte flache Filamentvorhang
wurde mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 32 m/min durch das Koagulationsbad hindurchgeleitet.
[0085] Am Ende der Tauschstrecke wurde der ebene Filamentvorhang nicht gebündelt, sondern
als ebener Vorhang über Führungselemente geleitet und so den nächsten Behandlungsschritten
zugeführt.
[0086] Es wurde Frischflüssigkeit mit einer NMMO-Konzentration von 17,5% und einer Temperatur
von 18°C zugeführt.
[0087] Da der ebene Filamentvorhang am Ende der Tauchstrecke ohne Bündelung aus dem Bad
geführt wurde, konnte Koagulationsflüssigkeit in ausreichenden Mengen aus der Koagulationswanne
ausgeschleppt und dieselbe Menge Frischflüssigkeit zugeführt werden, um die angestrebte
NMMO-Konzentration im Koagulationsbad von ca. 30% (gemessen: 29,4%) zu erreichen.
[0088] Die zugeführte Frischflüssigkeitsmenge und die ausgeschleppte Koagulationsflüssigkeitsmenge
konnte durch die Versuchsanordnung wie in Fig. 3 dargestellt, in der Waage gehalten
werden, es war kein Überlauf aus dem Koagulationsbad aufgetreten.
[0089] Die Frischflüssigkeitsmenge wurde gemessen und mit dem aus dem Koagulationsbad austretenden
Cellulosestrom ins Verhältnis gesetzt.
[0090] Aus der Frischflüssigkeitsmenge [kg/h] geteilt durch den Cellulosestrom [kg/h] wurde
das "Flottenverhältnis Ausschleppstrom zu Cellulosestrom" errechnet.
[0091] Da kein Überlaufstrom vorhanden war wurde das "Flottenverhältnis Überlaufstrom zu
Cellulosestrom" auf null berechnet. Die "Gesamtflotte" entsprach somit dem Flottenverhältnis
Ausschleppstrom zu Cellulosestrom.
[0092] Da kein Überlaufstrom auftrat, entsprach die durch Ausschleppstrom und Fadenbündel
abgeführten NMMO-Menge der mittels Frischflüssigkeit und Spinnstrahl dem System zugeführten
NMMO-Menge.
[0093] In der Folge wurde die durch Ausschleppstrom und Fadenbündel abgeführte NMMO-Menge
mit der abgeführten Cellulosemenge ins Verhältnis gesetzt um den "spez. NMMO-OUTPUT"
zu erhalten.
[0094] Der Quotient aus "spez. NMMO-OUTPUT" durch "spez. NMMO-INPUT" stellt schlussendlich
dar, wieviel NMMO über die Faser im Verhältnis zu der durch den Spinnstrahl eingebrachten
NMMO-Menge aus dem Spinnsystem ausgetragen werden, wobei höhere Werte tendenziell
schonendere Koagulationsbedingungen manifestieren.
[0095] Das Spinnverhalten und die Titervarianz waren sehr zufriedenstellend:
[0096] Überprüfungen des Fibrillierverhaltens anhand der Naßscheuerzahl ergaben deutlich
bessere (niedrigere) Werte als dies bei Standard Lyocell Fasern zu erwarten war.
Beispiel 3
[0097] Eine Spinnlösung mit einem NMMO zu Cellulose - Verhältnis von 5,02 ("spez. NMMO-INPUT")
wurde einer Spinndüse zugeführt. Der wie in Beispiel 1 extrudierte flache Filamentvorhang
wurde mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 37 m/min durch das Koagulationsbad hindurchgeleitet.
[0098] Am Ende der Tauschstrecke wurde der ebene Vorhang über Führungselemente geleitet
und gemäß Fig.7 über eine Abstreifvorrichtung, welche einen Teil des ausgeschleppten
Koagulationsbads wieder in die Koagulationswanne rückführt, aus dem Koagulationsbad
abgezogen.
[0099] Es wurde Frischflüssigkeit mit einer NMMO Konzentration von 8,7% und einer Temperatur
von 22°C zugeführt.
[0100] Es konnte Koagulationsflüssigkeit in ausreichenden Mengen aus der Koagulationswanne
ausgeschleppt und dieselbe Menge Frischflüssigkeit zugeführt werden, um die angestrebte
NMMO Konzentration im Koagulationsbad von ca. 35% (gemessen: 34,9%) zu erreichen.
[0101] Die zugeführte Frischflüssigkeitsmenge und die ausgeschleppte Koagulationsflüssigkeitsmenge
konnte durch die Versuchsanordnung, wie in Fig. 3 in Kombination mit Fig. 7 dargestellt,
in der Waage gehalten werden, es war kein Überlauf aus dem Koagulationsbad aufgetreten.
[0102] Die Frischflüssigkeitsmenge wurde gemessen und mit dem aus dem Koagulationsbad austretenden
Cellulosestrom ins Verhältnis gesetzt.
[0103] Aus der Frischflüssigkeitsmenge [kg/h] geteilt durch den Cellulosestrom [kg/h] wurde
das Flottenverhältnis Ausschleppstrom zu Cellulosestrom errechnet.
[0104] Da kein Überlaufstrom vorhanden war, wurde das Flottenverhältnis Überlaufstrom zu
Cellulosestrom auf null berechnet.
[0105] Die Gesamtflotte entsprach somit dem Flottenverhältnis Ausschleppstrom zu Cellulosestrom.
[0106] Das Spinnverhalten und die Titervarianz waren zufriedenstellend:
[0107] Da kein Überlaufstrom auftrat, entsprach die durch Ausschleppstrom und Fadenbündel
abgeführten NMMO-Menge der mittels Frischbad und Spinnstrahl dem System zugeführten
NMMO-Menge.
[0108] In der Folge wurde die durch Ausschleppstrom und Fadenbündel abgeführte NMMO-Menge
mit der abgeführten Cellulosemenge ins Verhältnis gesetzt um den "spez. NMMO-OUTPUT"
zu erhalten.
[0109] Der Quotient aus "spez. NMMO-OUTPUT" durch "spez. NMMO-INPUT" stellt schlussendlich
dar, wieviel NMMO über die Faser im Verhältnis zu der durch den Spinnstrahl eingebrachten
NMMO Menge aus dem Spinnsystem ausgetragen werden, wobei höhere Werte tendenziell
schonendere Koagulationsbedingungen manifestieren.
[0110] Überprüfungen des Fibrillierverhaltens anhand der Naßscheuerzahl ergaben weiter verbesserte
(niedrigere) Werte als dies bei Beispiel 2 der Fall war.
Beispiel 4
[0111] Eine Spinnlösung mit einem NMMO zu Cellulose - Verhältnis von 5,87 ("spez. NMMO-INPUT")
wurde einer Spinndüse zugeführt. Die Versuchsdurchführung erfolgte wie in Beispiel
3, allerdings wurde der ebene Filamentvorhang am Ende der Tauschstrecke gemäß Fig.
8 über 2 Abstreifvorrichtungen (oben und unten), welche einen Teil des ausgeschleppten
Koagulationsbads wieder in die Koagulationswanne rückführen, aus dem Koagulationsbad
abgezogen. Es wurde reines Wasser bei einer Temperatur von 20°C dem Koagulationsbad
zugeführt.
[0112] Es konnte Koagulationsflüssigkeit in ausreichenden Mengen aus der Koagulationswanne
ausgeschleppt und dieselbe Menge Frischflüssigkeit zugeführt werden, um die angestrebte
NMMO Konzentration im Koagulationsbad von ca. 40% (gemessen: 40,5%) zu erreichen.
[0113] Die zugeführte Frischflüssigkeitsmenge und die ausgeschleppte Koagulationsflüssigkeitsmenge
konnten durch die Versuchsanordnung, wie in Fig. 3 in Kombination mit Fig. 8 dargestellt,
in der Waage gehalten werden, es war kein Überlauf aus dem Koagulationsbad aufgetreten.
[0114] Die Frischflüssigkeitsmenge wurde gemessen und mit dem aus dem Koagulationsbad austretenden
Cellulosestrom ins Verhältnis gesetzt.
[0115] Aus der Frischflüssigkeitsmenge [kg/h] geteilt durch den Cellulosestrom [kg/h] wurde
das Flottenverhältnis Ausschleppstrom zu Cellulosestrom errechnet.
[0116] Da kein Überlaufstrom vorhanden war, wurde das Flottenverhältnis Überlaufstrom zu
Cellulosestrom auf null berechnet. Die Gesamtflotte entsprach somit dem Flottenverhältnis
Ausschleppstrom zu Cellulosestrom.
[0117] Da kein Überlaufstrom auftrat, entsprach die durch Ausschleppstrom und Fadenbündel
abgeführten NMMO-Menge der mittels Frischbad und Spinnstrahl dem System zugeführten
NMMO-Menge. In der Folge wurde die durch Ausschleppstrom und Fadenbündel abgeführte
NMMO-Menge mit der abgeführten Cellulosemenge ins Verhältnis gesetzt um den "spez.
NMMO-OUTPUT" zu erhalten.
[0118] Der Quotient aus "spez. NMMO-OUTPUT" durch "spez. NMMO-INPUT" stellt schlussendlich
dar, wieviel NMMO über die Faser im Verhältnis zu der durch den Spinnstrahl eingebrachten
NMMO-Menge aus dem Spinnsystem ausgetragen werden, wobei höhere Werte tendenziell
schonendere Koagulationsbedingungen manifestieren.
[0119] Das Spinnverhalten und die Titervarianz waren ausreichend. Überprüfungen des Fibrillierverhaltens
anhand der Naßscheuerzahl ergaben weiter gute (niedrige) Werte allerdings schlechter
als dies in Beispiel 2 und Beispiel 3 der Fall war.
1. Koagulationsbad mit einem Koagulationsflüssigkeitszulauf (4), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Koagulationsflüssigkeitszulauf (4), unterhalb des Koagulationsflüssigkeitsniveaus
(3) des Koagulationsbads angeordnet ist.
2. Koagulationsbad nach Anspruch 1 mit einem Koagulationsflüssigkeitszulauf (4) und einem
Eintrittsbereich für Formkörper, welche in dem Koagulationsbad verfestigt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass der Koagulationsflüssigkeitszulauf (4) eine oder mehrere Mündungen (6) hat, welche
unterhalb des Eintrittsbereichs liegen und vorzugsweise auf in das Koagulationsbad
eingebrachten Formkörper (2) gerichtet sind, sodass die Formkörper in Betrieb mit
zugeführter Koagulationsflüssigkeit angeströmt werden.
3. Koagulationsbad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungen (6) seitlich auf die Formkörper (2) im Koagulationsbad gerichtet sind
und/oder die Mündungen in etwa mittig im Koagulationsbad angeordnet sind.
4. Koagulationsbad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungen (6) horizontal ausgerichtet sind.
5. Koagulationsbad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungen (6) im Abstand von 1 mm bis 50 mm von den durch das Koagulationsbad
transportierten Formkörpern (2) positioniert sind.
6. Koagulationsbad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungen (6) schräg in oder gegen die Extrusionsrichtung der Formkörper (2)
oder in Richtung der Flüssigkeitsoberfläche (3) gerichtet sind oder waagrecht angeordnet
sind.
7. Koagulationsbad nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Flüssigkeitsbehälter (10),
gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitsleitung (4) in den Flüssigkeitsbehälter (10) mit ein oder mehreren
Mündungen (6) unterhalb eines vorbestimmten Flüssigkeitsniveaus (3) im Flüssigkeitsbehälter
(10), und einem Flüssigkeitsfüllstandsregler (11) außerhalb des Flüssigkeitsbehälters
(10), welcher über die Flüssigkeitsleitung (4) mit der Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter
(10) hydraulisch in Verbindung steht, wobei der Flüssigkeitsfüllstandsregler (11)
eine Öffnung (12) auf einem vorgegebenen Niveau enthält, wodurch das Flüssigkeitsniveau
(3) im Flüssigkeitsbehälter (10) in der Art eines kommunizierenden Gefäßes mit dem
außenliegenden Flüssigkeitsfüllstandsregler (11) festgelegt ist.
8. Koagulationsbad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Öffnung (12) im Flüssigkeitsfüllstandsregler (11) höhenverstellbar ist.
9. Koagulationsbad nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsfüllstandsregler (11)einen Flüssigkeitszulauf (16) hat.
10. Koagulationsbad nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsleitung (4) in den Innenraum des Flüssigkeitsbehälters (10) führt
und die Mündungen (6) im Innenraum des Flüssigkeitsbehälters (10) liegen, insbesondere
bevorzugt wie in einem der Ansprüche 2 bis 6 definiert.
11. Koagulationsbadvorrichtung mit mindestens zwei Koagulationsflüssigkeitsbehältern (10,
15), mit einem ersten Flüssigkeitsbehälter (10) mit einer ersten Koagulationsflüssigkeit,
und einem zweiten Flüssigkeitsbehälter (15) mit einer zweiten Koagulationsflüssigkeit,
und mit einer Formkörper-Bündelungsvorrichtung (8) zur Leitung von Formkörpern vom
ersten Flüssigkeitsbehälter in den zweiten Flüssigkeitsbehälter, wobei die erste Koagulationsflüssigkeit
eine andere Konzentration an Koagulationsmittel und/oder eine andere Temperatur als
die zweite Koagulationsflüssigkeit hat.
12. Koagulationsbadvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Flüssigkeitsbehälter (15) einen vom ersten Flüssigkeitsbehälter (10) separaten
Flüssigkeitszulauf (17) hat, wobei der zweite Flüssigkeitsbehälter einen Flüssigkeitsablauf
(18) hat, und/oder der Flüssigkeitszulauf des ersten Flüssigkeitsbehälters außerhalb
des Flüssigkeitsbehälters liegt und mit einem außenliegenden Flüssigkeitsfüllstandsregler
(11), insbesondere bevorzugt wie in einem der Ansprüche 7 bis 10, ausgestattet ist.
13. Verfahren zur Verfestigung von Formkörpern, wobei die fluiden Formkörper (2) in ein
Koagulationsbad mit einer Koagulationsflüssigkeit geführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Koagulationsbad die fluiden Formkörper mit in das Koagulationsbad zugeführter
Koagulationsflüssigkeit zum Zweck des Austausches von Lösungs- und Nichtlösungsmittel
zwischen den fluiden Formkörpern und dem Koagulationsbad angeströmt werden.
14. Verfahren zur Verfestigung von Formkörpern, wobei die fluiden Formkörper in ein Koagulationsbad
mit einem Flüssigkeitsbehälter (10) mit einer Koagulationsflüssigkeit geführt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass das Niveau (3) der Koagulationsflüssigkeit durch einen außerhalb des Flüssigkeitsbehälters
befindlichen Flüssigkeitsfüllstandsregler (11) vorgegeben ist, vorzugsweise mit einem
Flüssigkeitsfüllstandsregler wie in einem der Ansprüche 7 bis 10 definiert.
15. Verfahren zur Verfestigung von Formkörpern in einer Koagulationsbadvorrichtung mit
mindestens zwei voneinander getrennten Flüssigkeitsbehältern (10, 15), wobei in einem
ersten Flüssigkeitsbehälter (10) Formkörper teilweise verfestigt werden und in einen
zweiten Flüssigkeitsbehälter (15), vorzugsweise nach Ausbringung aus dem ersten Flüssigkeitsbehälter
über eine Bündelungsvorrichtung (8), geleitet werden und in dem zweiten Flüssigkeitsbehälter
die Formkörper zusätzlich gewaschen und verfestigt werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper vor Verfestigung in einer Koagulationsflüssigkeit aus gelöster Cellulose
sind, vorzugsweise einer Lösung mit einer Mischung aus Wasser und NMMO, insbesondere
bevorzugt wobei die Koagulationslösungen wässrige Lösungen sind und gegebenenfalls
NMMO in einer zur Fällung von Cellulose ausreichend niedrigen Konzentration enthalten,
speziell bevorzugt wobei das Masseverhältnis a) von NMMO zu Cellulose im Formkörper
vor Einbringung in die Koagulationsflüssigkeit zwischen 12 und 3, vorzugsweise zwischen
10 und 4 oder zwischen 9 und 5 liegt, und/oder
wobei das Masseverhältnis b) von im und am Formkörper anhaftenden NMMO zu Cellulose
im Formkörper bei Ausbringung aus dem (ersten) Koagulationsbad zwischen 10 und 0,5
liegt, vorzugsweise zwischen 8 und 1, insbesondere zwischen 6 und 3, und/oder wobei
das Verhältnis der Masseverhältnisse a) und b), wobei die Masseverhälntisse a) und
b) wie oben definiert sind, zwischen 0,2 und 25, vorzugsweise zwischen 0,3 und 10,
insbesondere zwischen 0,5 und 3, liegen.