本发明专利技术涉及一种用于由含水、纤维素和氧化叔胺的纺丝溶液制造Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维的方法和设备。将纺丝溶液挤出成长丝（１０），拉伸长丝（１０）并且将其导过一凝固浴（１６），以便沉淀纤维素。意想不到地发现，若在一后拉伸装置中对拉伸过的纤维再次进行后拉伸，则可以提高按这种方式制成的Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维的强度。经后拉伸的Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维具有至少２６０ｃＮ／ｔｅｘ的湿模量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于由含水、纤维素和氧化叔胺的纺丝溶液制造Lyocell长丝的方法和设备，以及通过该方法制成的长丝。在制造方法中，首先将长丝溶液挤出成长丝，然后将长丝拉伸并导过一凝固浴，之后长丝的纤维素凝固。由溶解于氧化叔胺如甲基吗啉氧化物(N-Methyl-Mor pholin-N-Oxid)和水中的纤维素构成的纤维(以下名词“纤维”和“长丝”同义使用)的制造方法，也称为Lyocell方法，追溯到专利文件US-A-4 142 913、US-A-4 144 080、US-A-4 211 574、US-A-4 246 221、US-A-4 261 943和US-A-4 416 698。在这些出自McCorsley的专利公开文件中首次描述了用三个工艺步骤制造Lyocell纤维的基本原理，这些步骤是将纺丝溶液往一气隙中挤出成长丝、在气隙中拉伸挤出的长丝和在一凝固浴中使纤维素沉淀。在纤维素沉淀和凝固以后可将长丝供给进一步的处理步骤。这样，长丝可以经洗涤、干燥和用添加剂处理或浸渍。为了生产短纤维可将长丝切断。Lyocell方法的优点在于很好的环境相容性(环保性)和纺制的长丝或纤维的优异的机械特性。通过由McCorsley开发的方法的各种进一步发展可以大大改善其经济性。Lyocell纤维鉴于其结构及其纺织特性不同于其他的纤维素纤维及其制造，如其例如在DE-A-100 16 307、DE-A-197 53 806、DE-A-19721 609、DE-A-195 11 151和DE-A-43 12 219中所描述的。Lyocell方法相对于在上列专利中描述的方法的特殊问题在于，新挤出的(刚刚挤出的)长丝具有高的表面粘性一旦各长丝在气隙中接触，它们就相互粘贴，这或导致不能令人满意的纤维质量或甚至导致纺丝过程的中断和重新生头。如在DE-A-284 41 63中所描述的，对此McCorsley利用这样的方法，即，长丝在气隙中经由一辊子与凝固浴溶液。但这样的设置在高的纺丝速度下是不适用的。因此McCorsley的方法的一系列进一步改进方案采取了措施，来减少长丝在气隙中的表面粘性并且改进制造方法的操作可靠性，也称为纺丝可靠性。在现有技术中，在制造Lyocell纤维或长丝时广泛流行的一种措施在于，用冷却气体吹向在气隙中的长丝，以便冷却新挤出的长丝的表面并降低其粘性。这样的冷却吹气例如描述于WO-A-93 9230、WO-A-94 2818、WO-A-95 01470和WO-A-95 01473中。如由这些公开文本得知的，根据挤出纺丝溶液的挤出孔的设置，采用不同的吹气方式和结构形式。制造Lyocell纤维的另一问题表现在凝固浴的构造上。由于高的挤出速度使长丝以高的速度浸入凝固浴溶液中并在其周围带走凝固浴溶液。因此在凝固浴中产生流动，其搅动凝固浴的表面并使长丝在浸入凝固浴时受到机械载荷，甚至引起长丝撕裂。为了在挤出孔成圆环形设置的情况下保持凝固浴表面尽可能是静止的，在DE-A-100 60 877和DE-A-100 60 879中将长丝导过特别构造的用凝固浴充满的纺丝漏斗。在纺丝漏斗中凝固浴溶液连同长丝在下端流出。这样的由重力驱动的流动，如在DE-A-44 09 609中所描述的那样，可以用于对长丝进行拉伸。在挤出孔按矩形面设置的情况下，按照DE-A-100 37 923，当长丝形成一基本上平面的垂帘并且作为平面的垂帘在凝固浴中向凝固浴表面那边偏转时得到很好的效果。在该结构形式中，在凝固浴中设置一转向元件。在纤维素挤出和凝固以后，为了达到规定的机械特性，Lyocell长丝的后处理在专利文献中清楚记载得不多。在基础论文“在Lyocell类的新纤维中什么是新的？(Was ist neuan den neuen Fasern der Gattung Lyocell？)”中，Lenzinger学报，94年9月第37-40页，纤维结构和纤维特性通过在挤出过程中的分子取向和紧接着挤出的拉伸过程来确定。在这方面，Lyocell纤维决定性地不同于那些如在DE-A-197 53 806、DE-A-197 21 609、DE-A-195 11151、DE-A-100 16 307和DE-A-43 12 219中所描述的纤维。这种构想被采纳于新的专利文献中并且在实践中已被实现。这样，在EP-A-823 945、EP-A-853 146和DE-A-100 23 391中描述了一些装置，其中，在挤出的长丝拉伸以后和在纤维素在拉伸的长丝中的凝固以后，使其在进一步处理的过程中保持无应力。这些发展基于这样的思想，即，拉伸的和凝固的长丝的机械特性不再能改变。唯独在EP-A-494 851中采用了一种看起来相反的途径，在该公开文本中描述了一种方法，其中，对基本上无应力的挤出的和凝固的纤维素进行拉伸。在该方法中要点是，新挤出的(刚刚挤出的)长丝不进行拉伸。通过EP-A-494 851的这种对于Lyocell处理异常的方法，其看似也并未进一步改进，长丝的事后的成型应该是可能的。EP-A-494 851的方法因此类似于一塑性的变形过程，其中，原始材料即未经拉伸的Lyocell长丝具有一橡胶状的稠度。但按照EP-A-494 851的方法制成的纤维的机械特性不符合当今的要求。在DE-A-102 23 268中描述了可以实现长丝的多级的沉淀以及同时多级的延伸，如果浸湿装置同时用于长丝的拉伸的话。通过这样的措施虽然可以减少对处理介质的要求和改善沉淀过程的控制，但通过这种方式的后拉伸仍基本上不影响纺织的特性。为了改变机械特性，例如Lyocell纤维的勾接强度、纤化倾向和拉伸强度，目前基本上依靠全部技能(Repertoire)，例如描述于论文“由氧化胺溶液构成的纤维素纤维的结构形成(Strukturbildung vonCellulosefasern aus Aminoxidlsungen)”中，Lenzinger学报，94年9月，第31-35页。据此，通过改变在纺丝溶液中纤维素浓度(参见WO-A-96 18760)、通过改变牵引条件(参见DE-A-42 19 658)和使用添加剂(参见DE-A-44 26 966、DD-A-218 121、WO-A-94 20656)以及通过改变沉淀(凝固)条件(参见AT-B-395724)来调整Lyocell纤维的纺织物理特性。但全部这些方法只能间接地并且在过程控制中仅仅很不精确地控制Lyocell长丝或纤维的机械特性。因此本专利技术的目的在于，改进已知的制造Lyocell纤维的方法和设备，例如通过便于控制的过程可以针对地影响Lyocell纤维的勾接强度和拉伸强度。该目的对于开头所述制造方法按照本专利技术这样来达到，即，对拉伸过的长丝进行后拉伸并同时热处理。对于开头所述设备该目的这样来达到，即，设置一第二拉伸装置，通过它在运行中可后拉伸由第一拉伸装置拉伸过的长丝，并且设置一在第二拉伸装置的区域内的加热装置，通过它在运行中在后拉伸的过程中可加热长丝。意想不到地，通过对在气隙中已经一次拉伸的并然后凝固的长丝进行后拉伸或延伸，与传统的Lyocell纤维相比，其机械特性可大大改善，其中特别是湿模量。通过在后拉伸过程中的热处理，在第一次实验以本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于由含水、纤维素和氧化叔胺的纺丝溶液制造Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维的方法，其中实施下列工艺步骤：－将纺丝溶液挤出成长丝（１０）；－对长丝（１０）进行拉伸；－将长丝导过一凝固浴（１６）；其特征在于具有下列工艺步骤： －在导过凝固浴（１６）以后对经拉伸的长丝（１０）进行后拉伸并同时热处理。
【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：S济凯利，K魏丁格尔，L格拉泽，W舒曼，
申请(专利权)人：齐默尔股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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