制造模制件的方法技术

本发明专利技术涉及一种由基质制造模制件的方法，将该基质与溶剂混合来制备成形溶液，随后从该成形溶液至少部分除去该溶剂并将该成形溶液注入用于成形的装置(8)，应将成形溶液注入直立式筒状薄层蒸发器(2)及水平式筒状厚层溶解器(4)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种由基质，将该基质与溶剂混合来制备成形溶液，随后从该成形溶液至少部分除去该溶剂并将该成形溶液注入用于成形的装置(8)，应将成形溶液注入直立式筒状薄层蒸发器(2)及水平式筒状厚层溶解器(4)。【专利说明】
本专利技术涉及一种由基质，将基质与溶剂混合来制造成形溶液， 随后从成形溶液至少部分除去该溶剂并将成形溶液注入用于成形的装置。
技术介绍
在目前情况下，所有可能由天然基质或人工基质制成的物体均可归入术语"模制 件"的范畴内。通常，借助模具制成所述物体，利用该模具将基质带入用于模制件的模子中。 举例而言，提及粘胶纤维，但绝非仅限于此。粘胶纤维是由作为基本材料的纤维素组成的纤 维并且可通过粘胶过程批量生产。粘胶纤维的化学性质类似于棉纤维的化学性质。 与粘胶纤维类似的产品有莫代尔纤维。其同样100%由纤维素组成，并且如同粘胶 纤维一样也是由天然纤维素制成。然而，通过稍加变化的生产工序，即可获得更高的纤维强 度和更佳的纤维特性。 同样，莱赛尔纤维（Lyocellfasern)也归类为纤维素纤维。在莱赛尔纤维的制备 过程中，通过采用无毒溶剂NMM〇(N-甲基吗啉-M-氧化物）使纤维素在自身不发生变化的 情况下直接溶解，而不会预先与氢氧化钠发生反应或衍生出黄酸盐。在经稀释的含水NMM0 槽中完成莱赛尔纤维的纺丝过程，其中并未超出纤维素的溶解极限值，由此形成丝状物。 为此，通过喷丝板喷压相应的的纺丝溶液。在第DE1713486号、第US-A-3447939号及第 GB8216566号专利文献中，对该莱赛尔的加工作出示例性描述。例如第GB08/875437号及第 US5888288A号专利文献所述，在直立设置的筒状薄层溶解器（薄膜挤塑机）中制成适当的 纺丝溶液，或如第DE19837210号及第W002/20885A1号专利文献所述，在水平设置的厚层溶 解器（捏合反应器）中制成。 在这类装置中，按照已知方法制出纺丝溶液，可根据纺丝过程的需要进一步处理 所制得纺丝液粘度以及与之相关的纤维素浓度。 这两种用于产生制备莱赛尔纤维的纺丝液的生产装置均非适于基本材料纤维素 在NMM0溶剂中溶解全过程的最佳装置。直立式薄层溶解器具有良好的热传递性能，但短暂 的滞留时间未能确保理想纺丝液所需的天然纤维的泡涨及均匀化。水平式厚层溶解器实现 较长的滞留时间，可使溶剂很好地渗入纤维，由此获得适于超优质纺丝液的良好均匀性。 然而，时至今日业内仍采用这两种装置生产用于莱赛尔纤维的纺丝液。由于上述 未达最佳标准的情况，用于两种方法的溶解器不断加大并受到其最大结构尺寸的限制。从 而，采用这些装置不能实现日产超过50公吨纤维的较大线路容量。为使这类技术长期效率 更高，由此对粘胶纤维或莫代尔纤维更富竞争力，每条生产线应具有日产100公吨纤维的 生产能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，优化上述方法，从而可实现更高的生产能力，例如每条生产线 的日产量超过100公吨纤维。 为解决该目的，将成形溶液注入直立式筒状薄层蒸发器及水平式筒状溶解器。 基于两种已知装置，从工艺技术角度分析基料纤维素在NMM0中的溶解过程。 可以确定，溶解过程基本上可分为三步，这三步需要极为不同的工艺条件。在第一 步中，从纤维素-溶剂的悬浮液（亦称为糊状物）蒸发水分，直至纤维素的溶解始点，该始 点对应于达到溶解窗（L6sefenster),由此对应于约2. 5水合NMM0。该步骤需要大量热能 来蒸发水分，但由于纤维素尚未溶解而无需任何额外的滞留时间，并且悬浮液的粘度较低。 达到溶解窗之后，在第二步中进行粘度显著增大的主要溶解以及为此所需的较少 水分蒸发，直至约1. 5水合NMM0。 第三步则由纺丝液的均匀化以及根据纤维素的浓度同样较少的水分蒸发至约0.8 至1. 0水合物来确定。 现结合用于溶解阶段的装置，工艺技术分析显示，薄层蒸发器由于其良好的热传 递性非常适于第一步中粘度较低且滞留时间较短情况下蒸发大量水分，厚层溶解器则由于 其极好的均匀化性能、较长的滞留时间以及高粘度的处理和较少的水分蒸发而适于第二步 及第二步。 采用多级试验工场的持续试验显示，这种步骤的细分达成协调的平衡状态，从而 在巧妙分配并优化结合两种装置形式的情况下，直接结合薄层蒸发器及厚层溶解器即可解 决上述目的。 将这两种装置连结，以使产物室直接连通，由此作为复杂交接口的中转点位于内 部，从而省除产物浓度变化部分的过渡。薄层溶解器的低滞留带来的不断变化无疑会受到 厚层溶解器的校正。 为进一步加强所述方法的生产能力，将已在第W02009/098073号专利文献中阐明 的浓缩液纳入考虑范围内。由此，利用纤维素的浓缩溶液制备纺丝液的两步法可结合后续 的再稀释过程，从而更进一步提高效率。 如第W02009/098073号专利文献所述，通过光学指数（折光指数）控制成形溶液 和/或稀释剂的浓缩。对加入成形溶液之前的稀释剂和/或稀释后的成形溶液的光学指数 进行检验。理想地，稀释剂和/或成形溶液的光学指数介于1. 45至1. 52之间。 优选地，采用含水氧化叔胺作为溶剂或稀释剂。但本专利技术并非仅限于此。同样，本 专利技术不仅限于纤维素，而还包括如蛋白质、聚乳酸或淀粉等物质或者这类物质的混合物。 在所述的方法中，所制模制件的种类并无关紧要。较佳地，可制造单纤维、非织造 纤维网或长丝纱。但亦可制造薄膜、中空纤维、膜片或诸如此类物质。可采用已知用于制备 纤维的喷丝板、隙缝式喷嘴或中空纤维喷丝头将溶液成形为所需的纤维素模制件。在成形 之后，即将已成形的溶液置入凝固槽之前，还可对其进行拉伸。 【专利附图】【附图说明】 通过以下优选实施方案的描述并参照附图对本专利技术的其他优点、特征和细节加以 阐述；本专利技术的唯一附图表示根据本专利技术由基质（尤其是可再生原料）制备模制件的方法 的系统框图。 【具体实施方式】 在此，需通过输入管路1将纤维素或预混的纤维素混合物注入薄层蒸发器2。例 如，由第GB08/875437号及第US5888288号专利文献可知这类直立式筒状设备。 在薄层蒸发器中，悬浮液发生浓缩。浓缩的悬浮液直接由此转入厚层溶解器，优选 转入水平式捏合反应器4。例如，由第DE19940521A1号及第DE4118884号专利文献可知这 种捏合反应器。但本专利技术不仅限于这种薄层蒸发器和捏合反应器。本专利技术可包括各种处理 设施，其中可将可再生原料处理成后期构型。 在该实施例中，借助溶剂（优选含水氧化叔胺）完成可再生原料的处理，已预先将 其混合为纤维素浆并相应在输入管路1中将其注入薄层蒸发器。 在薄层蒸发器2中，在加热的情况下，自悬浮液蒸发出水分，而纤维素并未在此溶 解。在捏合反应器4中，在加热的情况下，原料与溶剂充分混合，从溶剂部分蒸发水分，以此 溶解纤维素，从而形成粘度相对较高的纺丝液。然后通过排放装置5将该纺丝液注入抽丝 装置8。 最终将粘度相对较高的纺丝液处理成莱赛尔纤维之前，将其稀释为可熔纺的纤维 素溶液。在排放装置5中通过输入管路6完成稀释，甚至可于排放装置5上游在捏合反应 器4中的任意位置稀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由基质制造模制件的方法，将该基质与溶剂混合来制备成形溶液，随后从该成形溶液至少部分除去该溶剂并将该成形溶液注入一用于成形的装置(8)，其特征在于：将所述成形溶液注入一直立式筒状薄层蒸发器(2)及一水平式筒状厚层溶解器(4)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德里亚斯·迪奈尔，安德里亚斯·格伦代，奥利弗·特雷特扎克，
申请(专利权)人：利斯特股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH