薄膜处理设备制造技术

本发明专利技术涉及一种薄膜处理设备（８），包括具有至少一个柱形部分（２６）的转子（１６），至少一个刮擦叶片（３２，３３，３４，３５，３６，４１）布置在所述柱形部分上，所述刮擦叶片包括至少两个齿（４２，４３，４４，４２′，４３′，４４′），其特征在于，所述刮擦叶片或所述齿（４２，４３，４４，４２′，４３′，４４′）的厚度（Ｔ）分别大于５ｍｍ。

【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薄膜处理设备，其适于制造水性有机溶剂中的纤维素溶液。所述 设备特别适于但不仅限于制造用于生产再生纤维素纤维(lyocellfibre)的纤维素溶液。
技术介绍
再生纤维素的生产是公知技术。主要地，料浆形式的纤维素与水、用于纤维素的有 机溶剂和稳定剂混合。在加热和减压的作用下，一部分水蒸发离开，从而产生有机溶剂中的 纤维素溶液，该纤维素溶液中还包含剩余部分的水。这种溶液然后进行纺织处理，由此所述 溶液被形成为成形件，通常为丝线，然后处理所述丝线以溶去水性有机溶剂，从而沉积出纤 维素并因而形成纤维素成形件。 量产纤维是大规模使用的产品，而且纤维生产过程必须使纤维的生产成本相对于 作为竞争产品的纤维素纤维(例如，棉或黏胶丝纤维或甚至诸如聚酯纤维之类的人造纤 维)具有经济可行性。 这意味着，所述生产过程在经济上使得对于再生纤维素纤维、特别是量产再生纤维素纤维的制造而言，用于生产溶液的设备需要具有可年产数万吨溶液量的规模。 对大规模生产纤维的需求已经导致采用特定的纤维素溶液制造工艺。在可替代的工艺中，纤维素和水和/或有机溶剂按量混合在一起，以实现直接溶解。然而，这很难大规模进行。在现已商业化的与本专利技术相关的另一工艺中，所述工艺涉及制造纤维素、稳定剂、过量水和有机溶剂的预混合物，然后加热和蒸发所述过量水以浓縮允许纤维素溶解的有机溶剂。 通过这种商业化工艺生产溶液的已有设备的最成功形式是竖直取向的薄膜处理 设备，例如，由Buss AG制造并以商标Filmtruder销售的设备。在EP 0356419B1中公开了 这种类型的薄膜处理设备，本专利技术也可用于这种设备。在这种公开设备中，预混合物通过入 口被泵送至薄膜处理设备中并向下传送通过薄膜处理设备，上述操作部分地在重力作用下 进行，但主要通过中心转子上的输送叶片向下推动进行。薄膜处理设备的内表面被加热，并 施加真空以使过量水蒸发离开。这产生了水性溶剂中的纤维素溶液，此纤维素溶液通过排 出口被泵送出薄膜处理设备之外。有机溶剂的优选形式为N-甲基吗啉N氧化物(N-methyl morpholine N oxide)，通常縮写为匪0。 通过薄膜处理设备生产的纤维素溶液可用于制备多种类型的产品。通过这种纤维 素溶液制造的主要产品为纤维素纤维。不过，也可生产许多其它纤维素材料，例如，膜或海 绵或管。 EP 0660743公开了一种使用薄膜处理设备生产纤维素溶液的改进过程。尤其是， 此文献涉及根据溶液产量和能耗而对EP 0356419的过程进行优化。 对这种已知过程的进一步的修改在WO 97/11973中公开。 必须注意的是，虽然生产能力的增加对于工程人员而言是不言自明的任务，不过， 对于所述工艺(尤其是再生纤维素工艺)的规模化存在一些苛刻限制。这是因为在薄膜处理设备中形成的纤维素溶液具有放热的性质。因此，难以在面对由于系统温度升高所致的 放热反应风险的同时增加再生纤维素工艺的生产能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，对用于制造纤维素溶液、特别是以商业化规模制造纤维素溶 液的薄膜处理设备的使用进行更进一步的改进。因此，本专利技术进一步的目的在于，提供一种 可用于制造纤维素溶液的改进的薄膜处理设备。 在第一方案中，上述目的通过根据权利要求1所述的薄膜处理设备得以实现。根 据本专利技术的薄膜设备的优选实施例在从属权利要求中公开。 根据本专利技术的薄膜处理设备包括具有至少一个柱形部分的转子，至少一个刮擦叶 片被布置在所述柱形部分上，所述刮擦叶片包括至少两个齿，其特征是，所述刮擦叶片或所 述齿的厚度T分别大于5mm。 已令人惊讶地发现，通过使用相应最小厚度T大于5mm的叶片或齿，薄膜处理设备的生产能力可显著增加，而同时从工艺安全的方面来看不会超出过程极限。 对于厚度T，其应被理解为叶片或齿的前面的相应厚度。所述前面是叶片的与将被处理的材料接触的面，其在薄膜处理设备的内表面之上分配和输送材料。 厚度T可大于llmm，优选地为17mm至55mm，最优选地为22mm。 在根据本专利技术的薄膜处理设备的进一步的实施例中，所述齿相互间隔分开，由此形成间隙， 一个齿的长度L与位于所述齿的邻近处的间隙的长度G之间的平均比率V相应地大于2 : 1。 已令人惊讶地发现，如果在位于薄膜处理设备上的叶片上的齿的长度L与邻近于所述齿的间隙的长度G之间的平均比率V增加，则薄膜处理设备的生产能力可显著增加。 特别是已发现，通过使用根据本专利技术的薄膜处理设备，可增加生产能力，而同时使诸如系统温度之类的系统参数从工艺安全方面来看保持在可接受的水平。 EP 0660743B1公开了位于叶片(其可采取具有集成齿的条的形式)上的齿可包括所述条的竖直长度的10%至40%。这意味着比率V显著小于2 : 1。 应理解的是，对于相应布置在根据本专利技术的设备上的所有的齿和相邻间隙而言，齿的长度L与相应相邻间隙的长度G之间的比率V不必相同。 在一个实施例中，对于布置在所述设备上的所有的齿而言，比率V可高于2 : 1。 在其它实施例中，在所述设备的某些区域中，比率V可低于2 : l，而在其它区域 中，比率可显著更高。不过重要的是，根据位于所述设备上的所有齿计算出的比率V的平均值高于2 : i。 根据本专利技术的优选实施例，所述平均比率V大于3 : 1，优选地为3.3 : 1。同样，对于布置在所述设备上的所有的齿而言，比率v可大于2 : 1，优选地为3.3 : i。所述齿的长度L可相应地在40至200mm的范围内，且优选地为90至110mm。 在根据本专利技术的薄膜处理设备的更优选的实施例中，至少一部分所述齿形成大于 0°的朝向竖直方向的角度a ，其中，所有所述齿的平均角度a,j、于14° 。 已知的是，特别是为了制备纤维素溶液，被布置在薄膜处理设备上的至少一部分 所述齿可以是倾斜的，从而形成大于O。的朝向竖直方向的角度a，从而迫使材料被向下输送通过所述设备。 现在已令人惊讶地发现，如果所有齿的平均角度cim小于14。，则薄膜处理设备的生产能力可显著增加，而同时从工艺安全的方面来看不会超出过程极限。 对于词语"平均角度"而言，其为由所有齿朝向竖直方向形成的所有角度a的平均值。 在一个实施例中，薄膜处理设备的所有齿可以是倾斜的，因而所有角度a将大于 (T 。 在进一步的优选实施例中，仅有一部分齿倾斜。这意味着，一部分齿形成O。的朝 向竖直方向的角度，而其余齿形成大于O。的朝向竖直方向的角度。于是，平均角度aj乃为 所有角度a的平均值。例如，如果50%的齿朝向竖直方向倾斜26°角度，则平均角度am 将为平均值，即，13。。 优选地，平均角度Qm小于11° ，优选地为IO。。 根据本专利技术的薄膜处理设备尤其适于通过水性叔胺氧化物(tertiaryamine oxide)的纤维素悬浮液而制造在所述水性叔胺氧化物的可模塑的纤维素溶液。附图说明 在下文中，将通过示例和附图更详细地描述本专利技术。 图1是根据本专利技术的系统的示意性剖视图。 图2是图1中所示系统的转子的顶部的端视图。 图3是叶片与转子的连接的更详细视图。 图4是图3的结构的立体图。 图5是根据本专利技术优选实施例的薄膜处理设备的转子的一部分的视图。 图6是例示出根据本专利技术优选实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜处理设备（８），包括具有至少一个柱形部分（２６）的转子（１６），至少一个刮擦叶片（３２，３３，３４，３５，３６，４１）被布置在所述柱形部分上，所述刮擦叶片包括至少两个齿（４２，４３，４４，４２′，４３′，４４′），其特征在于，所述刮擦叶片或所述齿（４２，４３，４４，４２′，４３′，４４′）的厚度（Ｔ）相应地大于５ｍｍ。

【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：W费尔梅尔，C施雷姆普夫，F苏乔梅尔，
申请(专利权)人：连津格股份公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]