CZ389391A3 - process for producing shaped elements from cellulose derivatives - Google Patents

Description

Sposob přípravy tvarovaných článkov derivotov cexuxozyMethod of preparation of shaped articles of cexuxozy derivatives

Oblast technikyTechnical field

Vynález sa týká chemickej časti ných článkov, najma fólií a vláken, celulózy, xantogenátu a karbamátů voBACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention This invention relates to chemical cell segments, in particular films and fibers, cellulose, xanthate and carbamates in

Patří do oblasti vláknarenského výroby chemických tvarovsmesovaním dvoch derivstov formě alkalických roztěkav.It belongs to the field of fiber production of chemical shapes by mixing two derivatives in the form of alkaline solutions.

υ i ieiiiys JLiand iiiiys JLi

Šote rajčí stav technikyShit tomato prior art

I I I | |.l I, !— | íI | .l I,! - | and

Kaj rozšířenějším spósobom výroby tvarovaných článkov na báze celulózy je sírouhlíkový sposob výroby xantogenátu celulózy posobením sírouhlíka na alkalicelulózu. Xantogenát celulózy sa rozpusta v zriedených alkáliách za vzniku viskózy, ktorá pretláčaním cez definovaný otvor sa vedie do kyslého kúpela, kde dochádza ku koagulácii a súčasnému uvolňovaniu vedlajčích splodín sírouhlíka a sírovodíka, Vznikajúce exhaláty znečisťujú pracovné a komunálně ovzdušie, negativny vplyv na životné prostredie dominuje pri určovaní trendu vývoja v spracovaní prírodne-i celulózy a oredurčuje ~cho další vývoj. Tento sa uberá najma smerom náhrady viskózového spósobu výroby tvarovaných článkov z regenerovánoj celulózy. Sleduji sa bud priame postupy rozpúčťania a formovania celulózy použitím organických rozpúčťadiel alebo roztoky různých dorivátov celulózy s případným r.asledovným zmydelnenín za vzniku regenerovaných celulózových článkov. Príkladom priameho rozpúčťania může byť postup, ktorý zahřňa miečanie chemickej buničiny s jedným čleron skupiny aminooxidantov chemických rozpúčťadiel, načo so nechá táto zmes prejsť kontinuólnou rozpúčťacou jednotkou, aby sa získal, činy, ale viskózny roztok. Tento sa filtruje a zvlákuujc do vodho roztoku aminoxidu, který vyznáža celulózu vo forr ktoré sa perle a suší. Výsledné vlákno může byť vo alebo káblu.A more widespread method for producing cellulose-based cellulosic cells is the carbon-carbon process for producing cellulose xanthate by converting carbon disulphide to alkali cellulose. Cellulose xanthate is dissolved in dilute alkali to form viscose, which is passed through a defined orifice into an acid bath where coagulation and concomitant release of sulfur and hydrogen sulphide are generated. determining the trend of development in the processing of both natural and cellulose and redefining further development. This takes in particular the direction of replacing the viscose process for producing shaped cells from regenerated cellulose. Either direct processes for disintegration and formation of cellulose using organic solvents or solutions of various cellulose dorivatives with possible subsequent saponification to form regenerated cellulose cells are followed. An example of direct dissolution may be a process which involves mixing chemical pulp with a single clone of a group of aminooxidants of chemical solvents, then allowing the mixture to pass through a continuous dissolving unit to obtain actions but a viscous solution. This is filtered and spun into an aqueous solution of an amine oxide, which extracts the cellulose in a form which is beaded and dried. The resulting fiber may be in or cable.

vlákna , srně střižefiber, doe staple

Druhý směr vývoja sleduje rožne deriváty a způsob ich spracovania, vhodné pre přípravu tvarovaných článkov, resp. sa uberá cestou modifikácie, 7. hladisks zásadného ovplyvnenia a eliminovania negativných dopadov na životné prostredia sa javí důležitějším vývoj a scracovanie derivátov celulózy.The second direction of development follows the various derivatives and their processing, suitable for the preparation of shaped articles, respectively. 7. In view of its major impact and the elimination of negative environmental impacts, the development and contraction of cellulose derivatives seems to be more important.

7. derivátov vhodných pre výrobu tvarovaných článkov je známa hydroxyalkylcelulóza, připadne zmes hydroxyslkylcelulózy a bydrátcelulózy /.-.0 I8í 830, 102 033/. Znesnú viokózovú střiž '1,5 až 5 dtex možno pripraviť zabudováním 15 až 55 CM-celulozy /= 75 / karboxylových skupin viazaných sodíkom / do viskózy.7. Derivatives suitable for the production of shaped articles are known hydroxyalkylcellulose, optionally a mixture of hydroxyalkylcellulose and cellulose byratrate (18, 830, 102 033). Withstand 1.5 to 5 dtex viscose staple may be prepared by incorporating 15-55 CM cellulose (= 75) sodium-bound carboxyl groups into viscose.

S rcztokmi viskózy sa miešajú Sálej vodné a alkalické roztoky sulfonátov /5P/A/ 142 810/86/. Medzi perspektivnejšie deriváty patři karbamát celulózy. Samotný produkt je dobré preskúmaný a chráněný. US 2 152 826 popisuje sposob získania karbamátu celulózy, spočívajúci na reakcii celulózy s kyselinou izokyanatou v prostředí tekutého amoniaku, všeobecne močoviny a biuretu. EP 57 105 sa zaoberá sposobom přípravy v alkálióoh rozpustných derivátov celulózy /sú to deriváty připravená reakciou celulózy s roztokom močoviny v takutom amoniaku/, WO 2270/ 83 chrár.i sposob takej přípravy karbamátu celulózy pre výrobu vláken, že sa celulóza před reakciou s močovinou ožiari dávkou 0,5 až 10 Mrad, Podlá CS 254 932 sa celulóza, ku ktorej sa pridal biuret s močovinou zahrieva pri teplote nad 170 c po taká dobu, aby vzniklo dostatočné množstvo kyseliny izokyanatoj pro vytvorenie karbamátu celulózy a pre dokončanie reakcie medzi celulózou a kyselinou izokyana-tou. CS PV 5750-85 chrání- sposob zróžania karbamátu celulózy, PV 5751-33 alebo PV 5752-35 zase cyklický sposob výroby roztoku karbamátu celulózy v alkálii / zrážanie karbamátu celulózy v roztoku alkálie a regenerácia a recyklizácia chemikálií/, PV 4340-58 sposob znižonia obsahu karbamótcvých skupin vo výrobkoch z karbamátu celulózy /spracevaníe výrobkov roztokmi bázy, ktorá obsahuje solí alkalických kovov zvolených zo skupiny, čitany, sírany, fosforečnany, boritany a oetany/. 2 cialšíeh spesobov je zo V-:y ten, pri ktorom sa buničína impregnuje vodným roztokom hydroxidu, alkalického hydroxidu z močoviny, za tepla e ckn u alebo n i o k o ‘ i -í sedla PL 150 103.Saline aqueous and alkaline sulfonate solutions (5P / A) 142 810 (86) are mixed with viscose solutions. More promising derivatives include cellulose carbamate. The product itself is well researched and protected. US 2,152,826 describes a process for obtaining cellulose carbamate by reacting cellulose with isocyanic acid in a liquid ammonia medium, generally urea and biuret. EP 57 105 describes a process for the preparation of alkali-soluble cellulose derivatives (these are derivatives prepared by reacting cellulose with a solution of urea in such ammonia), WO 2270 (83), and a method for preparing such cellulose carbamate for fiber production irradiated with a dose of 0.5 to 10 Mrad, according to CS 254 932, the cellulose to which urea biuret has been added is heated at a temperature above 170 ° C for a time sufficient to produce sufficient isocyanic acid to form the cellulose carbamate and to complete the reaction between cellulose and isocyanate. CS PV 5750-85 protects the cellulose carbamate breakdown process, PV 5751-33 or PV 5752-35 in turn the cyclic process for producing a cellulose carbamate solution in an alkali / cellulose carbamate precipitation in an alkali solution and regenerating and recycling chemicals /, PV 4340-58 reduces the process carbamate groups content in cellulose carbamate products (treatment of the products with base solutions containing alkali metal salts selected from the group consisting of: citrates, sulfates, phosphates, borates and oethanes). 2 of the other methods are those in which the pulp is impregnated with an aqueous solution of hydroxide, alkaline urea hydroxide, hot-melt or hot-melt PL 150 103.

bom je možné získať karbanů) založený na tom, že celulózebom can be obtained carbans) based on that cellulose

VL·’ vo vodném roztoku UaOH v orítomrosti aktivátora ako je močevina, tiomočovino, hlinitan sodný sloho draselný v čase 'do 120 min. pri teploto ÍG až 60 c a potom sa aktivovaná celulóze spracuje s cielom odstranit* nadbytečný lúh, i’a takúto celulózu sa potom p-osobí močovinou, ohrisva sa na 22? až ICO °3 menej ako SC min. Získaný karbamát celulózy sa Čistí extrakciou alkoholem alebo vodou. Obsahuje 1 až 3 7 dusíka s jo rozpustný vo vodných roztokách alkalických kovov 3 až 12. 7.In aqueous solution of UaOH in the presence of an activator such as urea, thiourea, sodium potassium aluminate in time 'within 120 min. at a temperature of 60 ° C to 60 ° C and then activated cellulose is treated to remove excess lye, and such cellulose is then p-washed with urea, heated to 22 ° C. to ICO ° 3 less than SC min. The cellulose carbamate obtained is purified by extraction with alcohol or water. It contains 1 to 37 nitrogen with water soluble in 3 to 12 alkali metal solutions.

Karbamát celulózy je stabilný produkt a právě jeho rozpustnosť vo vodnom roztoku NaOH je výhodná z hladiska novej přípravy tvarovaných člankov. Dotarnz je známa příprava tvarovaných člónkov zo zosieteného aminometanátu celulózy / US 4 752 564, EP 233 346/, Tento sa zosioťuje polyfunkčnýz zosieťovacím činidlom a připraví sa reakciou mercerizovarel a predhydrolyzovar.ej celulózy s močovinou, potom sa rozpúšťa v zriedenom roztoku slkálie a vytláča sa napr. na foliu, ktorá koaguluje v kúpeli, obsahu júcom H_oS0,, a Na_oS0,.Cellulose carbamate is a stable product and its solubility in aqueous NaOH is beneficial in terms of the novel preparation of shaped articles. Dotarnz is known to prepare shaped cells from cross-linked cellulose aminomethanate (U.S. Pat. No. 4,752,564, EP 233 346). e.g., to a film which coagulates in the bath, the content _of JUCO H ,, and S0 S0 to _o ,.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Podstatou tohto vynálezu je sposob přípravy tvarovaných člónkov, najma fólií a vláksn, zc zmesi alkalických roztokov dorivátov celulózy, a to xantogonátu a ksrbamátu, pričom zmesný roztok obsahuje 1 až 29 7» s výhodou 20 až 6G 7 karbamótu celulózy. Zhomogenizovaný zmesný rozto!; sa tvaruje přetlačením cez rožne hubice v (ťslom koagulačnom kúpoli,The present invention relates to a process for the preparation of shaped cells, in particular films and fibers, from a mixture of alkaline solutions of cellulose dorivatives, xantogonate and cserbamate, wherein the mixed solution contains 1 to 29%, preferably 20 to 6% of cellulose carbamate. Homogenized mixed solution; is formed by pressing it over the spouts in the (coagulation bath),

Roztok xantogenátu celulózy v zriodenom i'sO'-!, t.j, klasický viskózový roztok sa mieša s alkalickým roztokom karbamátu celulózy vo vopred stanovenom pomere. Ďslši postup přípravy je obdobný klasického spracovaniu '.'iskózy, Výhodou tohto postupu je znižovsnie množstva exhalátov, ako C3_O a H„3 úměrná s množstvom nahradeného xantogonátu korbamá tom celulózy. Fyzikalno-mechanické vlastnosti tvarovaných člónkov vyhovuje Óalšismu upotrebeniu.A solution of cellulose xanthate in a native i'O'-1, ie, a classic viscose solution, is mixed with an alkaline solution of cellulose carbamate in a predetermined ratio. A further preparation process is similar to the classical processing of viscose. The advantage of this process is the reduction in the amount of exhalates, such as C 3 _O and H 3, proportional to the amount of replaced xantogonate by corbamate in cellulose. The physico-mechanical properties of the molded cells conform to Óalšism wear.

Příklady prevedenla vynálezuExamples of the invention

Příklad 1Example 1

K viskóze o zložení 0,2 hmot, f' ovláknitoZnéko podielu a 5,1 hmot. ff HaCK sa přidá roztok karbamátu celulózy s 0,2 hmot, fl zvláknitelného podielu a 5,3 hmot. ff iaOH v množstvo 5 hmot. f< ns hmotnost' viskózy. Po premiešaní, odvzdušnení hol roztok přetlačený cez huoicu o 30 otvorech velkosti OC nikronov do kyslého zvlákňcvacieho kúpeZo o : .-plote 43 ^WCA viscosity of 0.2 wt.%, A fibrous portion and 5.1 wt. Cellulose carbamate solution with 0.2 wt.%, spinnable portion and 5.3 wt. % of 5 wt. f <ns weight of viscose. After mixing, venting, the solution was pushed through a 30 OC-sized OC-sized huoic to an acid spinning bath of: 43 ^W C

Cl X l- <:fl ._> J C,/ i Π,-,'-'ν. _Λ , j/ L i „:.·.< , — · . ~ -Λ í- -i ~ i /.,.OU , .Cl X 1- <: fl ._> JC, / Π, -, '-' ν. _Λ , j / L i ':. ·. <, - ·. ~ -Λ--i ~ i /.,.OU,.

Vzniknutý nekoňcný článek hol potom v Saloon procese zušlechťovaný a mel následovně fyzikálno-mechanické vlastnosti; povnosť v klímatizovanom stave 17,5 míi/dtex, ťažnosť 15,2 f', SN 125 Z.The resulting non-cellular cell was then refined in the Saloon process and had the following physico-mechanical properties; Climatic strength of 17,5 mi / dtex, elongation 15,2 f ', SN 125 Z.

Příklad 2Example 2

Poztck viskózy a karbamátu celulózy ako v přiklade 1 sa zmieša spolu v pomere 70 hmot. ff viskózy a 30 hm. fl karbamátu celulózy. Tento roztok sa spracoval klasickým zvlákňovaním do kyslého kúpola cez 2000 otvorov o veZkosti otvoru 50 nikronov. Získané vlákno málo jemnosť 2,53 dtex, pevnost’ v klimatizovanom stave 23 mN/dtex a ťažnosť r— fy zvlákRoztok z/'The viscose viscose and cellulose carbamate as in Example 1 are mixed together in a ratio of 70 wt. ff viscose and 30 wt. cellulose carbamate. This solution was treated by conventional spinning into an acid bath through 2,000 orifices with a 50 orifice size. The obtained fiber has a low fineness of 2.53 dtex, a strength of 23 mN / dtex in the air-conditioned state, and a ductility r of the solution from / '

Příklad 3Example 3

Ku viskóze o zložení 9,C hm. ff zvlákniteXného podielu a 0,0 hm fl NaCH sa přidal roztok karbamátu celulózy s 3,3 hm. nitslného podielu a 5,3 hm. ff NaOH v množstve 5 hm. ff. sa dokonale zhomogenizoval, přefiltroval, odvzdušmil a zvia¹ nil na foliu pri prevádzkových parametrech, Folia má plošná o dlžke pevnost’ 49,5 N'·’ ·>The viscosity of composition 9, C wt. For the spinning portion and 0.0 wt.% NaCH, a 3.3 wt.% cellulose carbamate solution was added. % and 5.3 wt. ff NaOH in an amount of 5 wt. ff. was thoroughly became homogenous, filtered, and odvzdušmil Zvia ¹ Nil on the folio at operating parameters film has a surface strength of the length of the 'N 49.5' · '·>

nmotnosť ..4,2 g.m ' ,weight ..4,2 g.m ',

29,7 f.’, po šírke pevnost' 20,5 N/l Obsah vody bol 7,1 f'.29.7 f. ´, the width strength '20.5 N / l The water content was 7.1 f'.

o mm a Vaznost ťažnosť 50,5 ff.o mm and Ultimate elongation 50,5 ff.

ríklad 4 u viskóze sí přidal karbamát celulózy v zložení ako v príkl:Example 4 for viscose sieve added a cellulose carbamate composition as in example:

de 3 v množstve PC hm. ^c‘. Zvlákňcvanír n PJJde 3 in the amount of PC wt. ^c '. Spinning n PJJ

•υ - • υ - Xžke Xžke p e v n o s ť p e v n o s 43,1 P/15mn, ťežnosť 43.1 P / 15mn, ductility P?, 2 P 2 !';/i5mm, / i5mm ťažnosť 55,z ý, Obsah Elongation 55, Contents

vody 5,5 ...water 5,5 ...

Priemyslová využitelnost'Industrial Applicability

Postup podlá vynálezu možno váných, článkov z derivátov ekológiu prevádzky výraznej nio a čistonie exhalátov. P nosti v kombinscii s postup celulózy roztokom karbamátu uplatnit’ celulózy, u tých výrcbcov tvarektorí neodkladné riošia ším spósobom, ako je zachytávariebežné xfokonalovanis tejto činnou náhradou viskózy zo xsntogenátu celulózy umožňuje trvalá prevádzku.The process according to the invention may be related to the cells of the derivatives, the ecology of the significant nio operation and the purity of the exhalates. Combined with the process of cellulose solution of carbamate to apply cellulose, it is urgently possible for those shape shapers to catch up in a continuous manner, such as capturing the conventional x-refinement with this active viscose substitute from cellulose x-hogenate, to operate continuously.

·, i·, I

I'AND'

Claims (1)

Sposob přípravy tvarovaných článkov z d.orivátov celulózy, a to alkalických roztokov xantogonátu a karbonátu celulózy vyznačujúci sa tým, žs zmesný roztok obsahujúcí 1 až 95 / s výhodou 20 až 60 / karbamátu celulózy sa formuje pretláčaním cez hubicu v kyslom koagulačnom kúpsli.A process for the preparation of shaped articles from cellulose derivatives, such as alkaline solutions of xanthogonate and cellulose carbonate, characterized in that the mixed solution containing 1 to 95 (preferably 20 to 60) cellulose carbamate is formed by extrusion through an orifice in an acid coagulation capsule.