KR20140132746A - 에스테르화를 위한 다당류 시트의 제조 방법 - Google Patents

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로턴 이 카이저
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셀라네세 아세테이트 앨앨씨
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Abstract

셀룰로오스의 프로세싱, 보다 구체적으로 섬유 개섬 및 다운스트림 프로세싱 및 화학 반응이 제공된다. 프로세스는 셀룰로오스 시트 스톡을 약 20 % 내지 약 50 % 범위의 수분 함량으로까지 함습시키고, 함습된 셀룰로오스 시트를 습윤 펄프로 마찰하고, 습윤 펄프를 약 4 % 내지 약 8 %의 수분 함량을 가진 셀룰로오스의 플록으로 플래쉬 건조하고, 셀룰로오스의 플록을 에스테르화하여 셀룰로오스 에스테르 산물을 제공하는 것을 포함한다.

Description

에스테르화를 위한 다당류 시트의 제조 방법{METHODS OF PREPARING POLYSACCHARIDE SHEETS FOR ESTERIFICATION}
본 발명은 셀룰로오스의 프로세싱, 보다 구체적으로는 섬유 개섬(opening) 및 다운스트림 프로세싱 및 화학 반응에 관한 것이다.
시트 및 롤 형태로부터의 셀룰로오스의 관능화는 일반적으로 다운스트림 프로세싱 및 화학 반응을 위한 섬유를 제조하는 개섬 단계로 시작한다. 다양한 셀룰로오스 아세테이트 산물을 제조하는 다운스트림 아세틸화의 맥락에서, 특히, 셀룰로오스는 흔히 활엽수(hardwood) 및 침엽수(softwood) 펄프 및 면 린터(cotton linter)에서 얻는다.
셀룰로오스 프로세싱의 다양한 단계에서 몇몇 인자가 제한을 가져온다. 시트 경도가 섬유 개섬에 영향을 미칠 수 있는 상기 인자 중 하나이다. 예컨대, 당업계에서 사용되는 표준 마찰(attrition) 장비를 사용하여, 펄프 공급물(feed)의 경도 지표는 약 3 psi/mil 미만이어야 한다. 특정 조건하에서 보유 내력(load carrying capacity)의 함수로서 셀룰로오스 시트 또는 판지를 천공하는데 요구되는 압력을 측정하는, 뮬렌(Mullen) 파열 시험은 또한 셀룰로오스 공급물이 장비에서 잘 수행할 것인지의 지표를 제공한다.
섬유-개섬 단계는 극성 액체, 특히 물을 사용하여 개선될 수 있음이 시사되어 왔다. 특히, 그린 화학 프로세스를 제공한다는 관심의 관점에서, 물이 섬유-개섬 단계에 매우 적합하지만, 분쇄된 펄프 제품에서 물의 존재는 다운스트림 화학 반응을 지연시킬 수 있다. 예컨대, 아세틸화 프로세스에서, 물은 아세틸화 시약인 아세트산 무수물을 소비할 수 있어, 상기 시약의 비효율적인 소비를 유발한다. 다운스트림 화학 반응의 프로세싱을 개선하기 위한 시도는 일관적이며 신뢰성 있는 수분 함량이 부족한 분쇄된 제품을 유발한다. 건조 시도는 흔히 약건조(under dried), 과건조, 또는 불균일한 건조 제품을 유발하며, 이는 관능화 단계에서 제품의 품질에 영향을 준다.
본 발명은 셀룰로오스의 프로세싱, 보다 구체적으로는 섬유 개섬 및 다운스트림 프로세싱 및 화학 반응에 관한 것이다.
일부 측면에서, 본원에서 개시되는 실시태양은 셀룰로오스 시트 스톡을 약 20 % 내지 약 50 % 범위의 수분 함량으로 함습시키고(moistening), 함습된 셀룰로오스 시트를 습윤 펄프로 마찰시키고, 상기 습윤 펄프를 약 4 % 내지 약 8 %의 수분 함량을 가진 셀룰로오스의 플록(floccule)으로 플래쉬(flash) 건조하고, 셀룰로오스의 플록을 에스테르화하여 셀룰로오스 에스테르 산물을 제공하는 것을 포함하는 프로세스에 관한 것이다.
다른 측면에서, 본원에 개시되는 실시태양은 (a) 셀룰로오스 시트 스톡을 약 20 % 내지 약 50 % 범위의 수분 함량으로 함습시키고; 이어서 (b) 함습된 셀룰로오스 시트를 습윤 펄프로 마찰시키고; 이어서 (c) 습윤 펄프를 약 5 % 내지 약 8 %의 수분 함량을 가진 셀룰로오스의 플록으로 플래쉬 건조하고; 이어서 (d) 셀룰로오스의 플록을 에스테르화하여 셀룰로오스 에스테르 산물을 제공하고; 및 이어서 (e) 상기 셀룰로오스 에스테르 산물로부터 섬유 토우(tow)를 형성하는 것을 포함하는 프로세스에 관한 것이다.
본 발명의 특징 및 이점은 다음의 바람직한 실시태양의 설명을 이해할 때, 당업자에게 쉽게 명확해질 것이다.
다음의 도면은 본 발명의 특정 측면을 설명하기 위해 포함되며, 배타적인 실시태양으로 보아서는 안 된다. 개시되는 주제는 형태 및 기능에서 상당한 수정, 변형, 및 등가물이 가능하며, 이는 당업자에게 생각날 것이며, 본 개시내용의 이점을 가진다.
도 1은 본 발명의 프로세스에 사용되는 플래쉬 건조기의 실시태양을 나타낸다.
도 2는 수집된 모든 샘플에 대해 피크에 이르는 시간(time to peak) 대 플래쉬 건조기 유입 수분의 플롯을 나타낸다.
도 3은 오직 집진기로부터의 샘플에 대한 피크에 이르는 시간 대 플래쉬 건조기 유입 수분의 플롯을 나타낸다.
본 발명은 셀룰로오스의 프로세싱, 보다 구체적으로는 섬유 개섬 및 다운스트림 프로세싱 및 화학 반응에 관한 것이다.
다수의 이점 중에서, 본 발명은 스톡 셀룰로오스를 물의 보조로 섬유 개섬/마찰시킨 다음에, 건조하여 보다 더 균등한 수분 함량을 성취하면서, 마찰된 셀룰로오스 산물의 과건조 또는 약건조를 회피하는 프로세스를 제공한다. 그 결과 생긴 셀룰로오스 플록의 수분 함량은 예컨대, 에스테르화를 포함한 다운스트림 프로세스 화학 반응에 호환될 수 있는 범위 내에 있다.
섬유 개섬, 마찰 분쇄 등을 사용한 다수의 셀룰로오스 처리(handling) 프로세스와 달리, 본 발명의 프로세스는 계면활성제 등의 당업계에서 흔히 사용되는 다양한 첨가제가 필요 없이, 오직 물의 존재만으로 상기 섬유 조작을 달성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 프로세스는 친환경적인 방식으로 섬유 조작을 달성한다. 상기 처리 프로세스는 첨가제의 필요를 배제하는 반면, 본 발명의 프로세스는 사용자의 재량으로 예컨대, 계면활성제, 가교제, 소수성 물질, 미네랄 미립자, 가소제, 발포체 등을 포함하는 당업계에 공지된 임의의 첨가제를 활용할 수 있다. 상기 첨가제는 셀룰로오스 산물의 목적 최종 용도에 기반하여 선택될 수 있으나, 상술한 섬유 개섬/마찰을 달성하는데 반드시 필요한 것은 아니다.
본 발명의 프로세스의 다양한 단계는 셀룰로오스 아세테이트로 예시되는 셀룰로오스 에스테르 등의 관능화된 셀룰로오스 최종 산물을 생성하는 단일 시스템으로 용이하게 통합된다. 예컨대, 본 발명의 플래쉬 건조 프로세스에서 생기는 셀룰로오스 플록은 사이클론 분리기로 공급될 수 있으며, 그 결과의 분리된 셀룰로오스 플록 산물은 화학적 관능화를 위해 반응물 용기 내를 직접 채우며, 물질의 처리량을 감소시킬 뿐만 아니라 대기 노출을 감소시킨다.
본 발명의 프로세스는 당업계에 전형적으로 사용되는 것보다 더 적은 비용의 경질 셀룰로오스 시트의 사용과 호환가능하면서, 추가로 화학적 관능화에 적합한 저밀도의 중간의 잘-마찰된 셀룰로오스 플록을 제공한다. 셀룰로오스 마찰 및 건조 조건은 섬유 손상을 최소화하도록 충분히 온화하다. 본원에서 제공되는 가이드라인이 주어진다면, 다른 이점은 당업자에게 명확할 것이다.
일부 실시태양에서, 본 발명은 셀룰로오스 시트 스톡을 약 20 % 내지 약 50 % 범위의 수분 함량으로 함습시키고, 함습된 셀룰로오스 시트를 습윤 펄프로 마찰시키고, 습윤 펄프를 약 4 % 내지 약 8 %의 수분 함량을 가진 셀룰로오스의 플록으로 플래쉬 건조하고, 상기 셀룰로오스의 플록을 에스테르화하여 셀룰로오스 에스테르 산물을 제공하는 것을 포함하는 프로세스를 제공한다.
본원에서 사용되는 용어 "함습(moistening)"은 목표 수분 함량(중량%)까지 셀룰로오스 스톡에 물을 첨가하는 프로세스를 지칭한다. 함습은 당업계에 흔히 사용되는 임의의 수단으로 성취될 수 있고, 예컨대, 함습은 딥(dip) 또는 스프레이 기술로 성취될 수 있다. 스프레이 기술을 사용하여 셀룰로오스 스톡을 함습할 때, 스프레잉은 시트의 한 면 또는 양면에 스프레잉하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, 함습은 또한 시트의 초기 절단 또는 인열(tearing)에 의해 만들어진 좁은 스트립, 작은 판, 또는 다른 보다 더 작은 조각의 함습을 포함하는, 벌크 셀룰로오스 스톡의 크기 감소 또는 초기 절단 이후에 성취될 수 있다.
일부 실시태양에서, 셀룰로오스 스톡의 함습이 수행되어 약 20 중량% 내지 약 50 중량% 범위의 수분 함량을 가진 함습된 셀룰로오스 시트 스톡을 제공한다. 일부 실시태양에서, 함습된 셀룰로오스 스톡은 약 30 % 내지 약 40 % 범위의 수분 함량을 가진다. 일부 실시태양에서, 함습된 셀룰로오스 시트 스톡은 약 20 % 내지 약 25 % 범위의 수분 함량을 가진다. 일부 실시태양에서, 함습된 셀룰로오스 스톡은 약 25 % 내지 약 30 % 범위의 수분 함량을 가진다. 일부 실시태양에서, 함습된 셀룰로오스 스톡은 약 30 % 내지 약 35 % 범위의 수분 함량을 가진다. 일부 실시태양에서, 함습된 셀룰로오스 스톡은 약 35 % 내지 약 40 % 범위의 수분 함량을 가진다. 일부 실시태양에서, 함습된 셀룰로오스 스톡은 약 40 % 내지 약 45 % 범위의 수분 함량을 가진다. 일부 실시태양에서, 함습된 셀룰로오스 스톡은 약 45 % 내지 약 50 % 범위의 수분 함량을 가진다. 일부 실시태양에서, 함습된 셀룰로오스 스톡은 임의의 소수점을 포함하는, 약 20%, 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31%, 32%, 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 및 50%의 수분 함량을 가진다.
당업자는 수분 중량%의 정확한 선택은 선택되는 셀룰로오스 시트 소스에 의존할 수 있음을 인식할 것이다. 일반적인 가이드라인으로서, 수분 함량은 섬유 개섬에 영향을 미치고 다운스트림 마찰 프로세스를 촉진하는데 충분해야 한다. 약 15 % 수분 함량 미만에서, 셀룰로오스 시트 스톡의 다수 소스가 충분한 섬유 개섬을 보이지 않을 수 있다. 마찬가지로, 약 55 % 초과의 수분 함량은 예컨대, 과건조된, 약건조된 또는 불균일하게 건조된 제품을 포함하는, 다운스트림 플래쉬 건조 프로세스에 문제를 유발할 수 있다. 주어진 셀룰로오스 스톡에 대해 적절한 수분 함량의 평가는 예컨대, 에스테르화 수율 등의 다운스트림 화학 반응의 수율/효율 측정 또는 마찰의 효과 평가를 포함하는, 무수한 수단으로 평가될 수 있다. 본 발명의 효능 평가 방법의 다른 수단은 건조된 마찰된 펄프의 시각적 조사 및/또는 당업자에 공지된 적합한 분석 시험으로 수분 함량의 정량적 측정을 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "셀룰로오스 스톡" 또는 "펄프"는 시트, 베일(bale) 또는 다른 형태 및 이의 조합의 형태로 시판되거나 용이하게 제조된 많은 셀룰로오스를 지칭한다. 셀룰로오스는 전형적으로 활엽수, 침엽수 또는 면으로 특징되는 식물종에서 얻는다. 상기 펄프는 아바카 펄프, 아세테이트 펄프, 농업적 잔여물 예컨대, 짚, 버개스(bagasse) 등에서 만들어진 농업 잔여물 펄프, 알파 펄프, 사시나무(aspen) 활엽수 크라프트 펄프, 대나무 펄프, 자작나무 활엽수 크라프트 펄프, 비술페이트 화학 기계 펄프(BCMP), 표백된 화학 열 기계 펄프(BCTMP), 표백된 유칼립투스 크라프트 펄프(BEKP), 표백된 크라프트 펄프(BKP), 브라운 펄프, 화학 펄프, 화학-쇄목 펄프(CGP), 화학-기계 펄프(CMP), 화학-정제 기계 펄프(CRMP), 화학-열-기계 펄프(CTMP), 차가운 소다 펄프, 면 린터, 면 펄프, 탈잉크 펄프(DIP), 용해 펄프, 에스파르토 펄프, 에테르 펄프, 유칼립투스 펄프, 아마(flax) 펄프, 완전히 표백된 펄프, 쇄목 펄프(GWP) 또는 돌 쇄목 펄프(SGWP), 하드 쿡드(hard cooked) 펄프, 활엽수(너도밤 나무) 술피트 펄프, 대마 펄프, 고온 쇄목 펄프 또는 열 쇄목, 황마(jute) 펄프, 케나프 펄프, 나터(knotter) 펄프, 크라프트 펄프, 시장 펄프, 기계 펄프, 미세결정질 셀룰로오스 펄프, 중성 술피트 또는 모노-술피트 펄프, 중성 술피트 세미 화학(NSSC), 질화 펄프, 북부 표백 활엽수 펄프 (NBHKP), 북부 표백 침엽수 크라프트 펄프(NBSKP), 북부 혼합 활엽수 크라프트 펄프, 비목재 식물 물질 예컨대 짚, 목초, 레그(rag) 등으로 만들어진 비목재 펄프,종이 등급 펄프, 가압 쇄목 펄프(PGW), 가압 정제 기계 펄프(PRMP), 라디에타(radiata) 소나무 침엽수 크라프트 펄프, 레그 펄프, 재생 섬유 펄프, 정제 기계 펄프(RMP), 정제 톱밥 펄프, 보강 펄프, 톱밥 펄프, 스칸디나비아 침엽수 크라프트 펄프, 세미-알칼리 펄프, 세미-표백 펄프(SBP), 세미-화학 펄프, 세미-화학 기계 펄프(SCMP), 사이잘 펄프, 소프트 쿡드(soft cooked) 펄프, 침엽수 펄프, 침엽수 술피트 펄프, 남부 표백 활엽수 펄프(SBHKP), 남부 표백 침엽수 크라프트 펄프(SBSKP), 남부 혼합 활엽수 펄프, 남부 소나무 침엽수 크라프트 펄프, 특수 펄프, 짚 펄프, 탠덤 열 기계 펄프(탠덤 TMP), 열 화학-기계 펄프(TCMP), 열 기계 펄프(TMP), 완전히 염소 프리(TCF), 비표백 침엽수 크라프트(UBSK), 미-세척 펄프, 비스코스 펄프, 또는 레이온 등급 펄프, 세척 펄프, 무목재 펄프 및 목재 펄프를 포함하나, 이제 한정되지 않는다. 셀룰로오스의 임의의 생물학적 소스도 사용될 수 있다.
일부 실시태양에서, 본 발명의 프로세스는 탈염수로의 처리를 포함하는 셀룰로오스의 함습을 사용한다. 상기 기술된 바와 같이, 본 발명의 프로세스는 추가 첨가제 필요 없이, 물 만으로 섬유의 기계적 조작/섬유 개섬을 유리하게 달성하며, 상기 프로세스는 적절한 양의 물을 사용하여, 함습된 셀룰로오스 스톡을 생성하는 기능이며, 셀룰로오스 섬유의 화학적 또는 기계적 조작을 위해 흔히 사용되는 계면활성제 또는 다른 첨가제의 필요를 제거한다. 그렇더라도 일부 실시태양에서, 계면활성제, 가교제, 소수성 물질, 미네랄 미립자, 가소제, 발포체, 잉크, 향, 및 항미생물제를 포함하는 첨가제가 섬유의 특정 목표 다운스트림 적용을 위해 함습 프로세스 동안 사용될 수 있다. 다운스트림 에스테르화가 실행되어야 하는, 일부 실시태양에서, 첨가제의 선택은 에스테르화 조건과 호환가능하도록 선택된다.
일부 실시태양에서, 본 발명의 프로세스는 마찰 단계를 포함한다. 본원에서 사용되는 "마찰"는 셀룰로오스 스톡의 크기를 펄프의 매스로 감소시키는 프로세스를 지칭한다. 일부 실시태양에서, 펄프의 매스는 습윤 펄프이다. 일부 실시태양에서, 마찰 프로세스는 또한 개별 셀룰로오스 섬유를 보다 더 작은 크기로 나눌 수 있다. 일부 실시태양에서, 본 발명의 프로세스는 셀룰로오스 스톡을 작은 조각으로 자르고, 추가로 작은 조각을 습윤 펄프로 마찰하는 것을 포함하는 마찰 단계를 포함한다. 일부 실시태양에서, 마찰은 셀룰로오스 시트 스톡을 함습시킨 이후 수행한다. 일부 실시태양에서, 마찰 프로세스의 일부는 셀룰로오스 스톡을 함습시키기 전에 수행한다. 일부 실시태양에서, 마찰 프로세스는 추가 프로세싱을 위해 플래쉬 건조 스테이션으로 전달될 수 있는 습윤 펄프를 제공한다. 일부 실시태양에서, 마찰 프로세스는 플래쉬 건조 이전에 전처리 스테이션으로 전달될 수 있는 습윤 펄프를 제공한다. 전처리 스테이션에서, 임의의 상술한 첨가제가 습윤 펄프에 혼합될 수 있다.
일부 실시태양에서, 함습시킨 셀룰로오스의 마찰 다음에, 그 결과 습윤 펄프가 플래쉬 건조된다. 일부 실시태양에서, 플래쉬 건조기는 저압 고온 기체를 사용하여 습윤 펄프를 건조하고 분쇄하는 환원(toroidal)의 제트 분쇄 기술, 예컨대, 써마제트(ThermaJet) 플래쉬 건조기(펜실베니아주 텔포드 소재의 플루이드 에너지(Fluid Energy))에 기반한다(예컨대, 도 1 참조). 고온 기체는 노즐을 통해 플래쉬 건조기로 도입되어 고속, 회전 기체/산물 스트림을 생성한다. 기체 스트림은 난류 고온 기체가 입자-대-입자 충돌을 생성시켜 습윤 펄프를 신속하게 분쇄하는 건조 챔버 안으로 유입되는 습윤 펄프 물질을 신속하게 스윕(sweep)한다. 이들 충돌은 건조 매질에 노출된 표면적을 증가시키고, 효과적인 플래쉬 건조를 위한 신속한 열교환을 가능하게 한다. 건조 구역으로부터, 기체/산물 스트림이 정적 분류 구역으로 들어간다. 원심력으로 인해, 보다 더 큰, 보다 더 습윤한 입자가 건조기 링의 외부에 있으며, 그들은 건조 챔버 내로 재순환될 것이다. 보다 더 가벼운, 건조기 입자는 배출 기체 스트림으로 제거된다.
일부 실시태양에서, 플래쉬 건조는 약 105 ℃ 내지 약 200 ℃ 범위의 온도에서 플래쉬 건조기의 공급물 유입으로, 및 약 60 ℃ 내지 약 130 ℃ 범위의 온도에서 플래쉬 건조기의 배출물로 수행될 수 있다. 일부 실시태양에서, 플래쉬 건조기의 공급물 유입 온도는 약 100 ℃ 내지 약 120 ℃ 범위에 있다. 일부 실시태양에서, 플래쉬 건조기의 공급물 유입 온도는 약 120 ℃ 내지 약 140 ℃, 약 140 ℃ 내지 약 160 ℃, 약 160 ℃ 내지 약 180 ℃, 또는 약 180 ℃ 내지 약 200 ℃의 범위에 있으며, 그의 소수점 및 거기 사이의 임의의 구간 범위를 포함한다. 마찬가지로, 일부 실시태양에서, 플래쉬 건조기의 공급물 배출 온도는 약 60 ℃ 내지 약 80 ℃ 범위에 있다. 일부 실시태양에서, 플래쉬 건조기의 공급물 배출 온도는 약 80 ℃ 내지 약 100 ℃, 약 100 ℃ 내지 약 120 ℃, 약 120 ℃ 내지 약 140 ℃, 또는 약 140 ℃ 내지 약 160 ℃ 범위에 있으며, 그의 소수점 및 거기 사이의 임의의 구간 범위를 포함한다. 작동 온도 파라미터는 플래쉬 건조 프로세스에서 기인한 건조된 셀룰로오스 플록의 밀도, 최종 수분 함량에 영향을 미칠 수 있다.
일부 실시태양에서, 플래쉬 건조는 저압 고온 기체로 수행된다. 예컨대, 일부 실시태양에서, 노즐 공급 압력으로 측정된 저압은 약 2 내지 약 4 psig 범위이며, 1, 2, 3, 및 4 psig 및 그의 소수점을 포함한다. 일부 실시태양에서, 플래쉬 건조는 고온 공기로 수행된다. 일부 실시태양에서, 플래쉬 건조 단계는 직접적으로 또는 간접적으로 가열된 공기로 수행된다. 직접 모드에서 가열은 그 결과의 셀룰로오스 플록의 어느 정도의 착색을 유발할 수 있다는 것이 알려져 있다. 제품의 색이 중요한 경우, 상기 착색을 감소시키기 위해 간접적으로 플래쉬 건조기에 전달되는 공기로 열이 공급될 수 있다.
일부 실시태양에서, 본 발명의 프로세스는 미세분(fine) 및 다른 바람직하지 않은 미립자 물질을 제거하면서 특정 밀도의 산물 셀룰록오스 플록을 선택적으로 제거할 수 있는 분리 단계를 사용한다. 일부 실시태양에서, 셀룰로오스의 플록의 상기 분리는 사이클론 분리기에 의해 달성될 수 있다. 사이클론 분리기는 플래쉬 건조기 업스트림을 용이하게 방해할 뿐만 아니라, 차후의 관능화 화학을 위한 반응 용기로의 별도의 셀룰로오스 플록의 선택적 직접 전달을 제공할 수 있다.
일부 실시태양에서, 본 발명의 프로세스는 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 부티르산 무수물, 혼합된 무수물 및 이의 조합으로의 처리를 포함하는 에스테르화 단계를 추가로 포함한다. 셀룰로오스의 에스테르화는 당업계에 공지된 방법을 사용하여 성취될 수 있다. 예컨대, 아세틸화는 아세트산 및 황산 혼합물의 존재하에서 셀룰로오스 플록을 아세트산 무수물과 반응시켜 성취될 수 있다. 일부 실시태양에서, 에스테르화 단계는 임의의 산무수물과의 처리를 포함하여 에스테르화된 셀룰로오스 플록을 제공한다. 일부 실시태양에서, 에스테르화 단계는 아세트산 무수물과의 처리를 포함하여 셀룰로오스 아세테이트 산물을 제공한다.
셀룰로오스의 부분적 에스테르화가 당업계에 공지되어 있다. 이는 다수의 에스테르화 시약과의 반응으로 혼합된 에스테르화된 산물의 이용(access)을 제공한다. 따라서, 일부 실시태양에서, 본 발명의 프로세스는 모든 이용가능한 히드록실기가 제1 에스테르화 시약과 반응하는 것은 아닌 제1 에스테르화된 산물을 생성하는 제1 에스테르화 시약의 사용을 포함한다. 제1 에스테르화된 산물은 이어서 제2 에스테르화되어 혼합된 에스테르화된 셀룰로오스 플록을 제공할 수 있다. 일부 실시태양에서, 제1 에스테르화 시약은 아세트산 무수물이며, 제2 에스테르화 시약은 장쇄 지방산 무수물이며, 이는 약 7 내지 약 30 개의 탄소 원자를 포함한 분지된 또는 분지되지 않은, 포화된 또는 불포화된 지방산이다. 일부 실시태양에서, 제1 에스테르화 시약은 장쇄 지방산 무수물이며, 이는 약 7 내지 약 30 개의 탄소 원자를 포함한 분지된 또는 분지되지 않은, 포화된 또는 불포화된 지방산이며, 제2 에스테르화 시약은 아세트산 무수물이다.
일부 실시태양에서, 아세트산 무수물과의 에스테르화를 사용하는 본 발명의 프로세스는 당업계에 공지된 셀룰로오스 아세트산 산물, 예컨대, 셀룰로오스 디아세테이트 또는 셀룰로오스 트리아세테이트를 생성하는데 사용될 수 있다. 일부 실시태양에서, 본 발명의 프로세스는 단량체 단위당 약 0.1 내지 약 3 아세테이트기의 임의의 치환도를 가진 셀룰로오스 아세테이트를 제조하는데 사용될 수 있다. 즉, 셀룰로오스 중합체를 구성하는 단량체 단위 글루코오스 상에 하나 미만 내지 모든 이용가능한 히드록시기의 평균이다. 일부 실시태양에서, 프로세스는 셀룰로오스 디아세테이트를 제조하는데 사용된다. 일부 실시태양에서, 프로세스는 셀룰로오스 트리아세테이트를 제조하는데 사용된다.
본 발명의 프로세스를 통해 접근가능한 셀룰로오스 아세테이트 산물은 아세테이트 플레이크, 아세테이트 토우 및 아세테이트 필름을 포함할 수 있다. 셀룰로오스 아세테이트 플레이크는 거친, 맑은, 내충격성 플라스틱부터 연한, 드레이프성(drapeable), 흡수성 직물까지 광범위하게 전환될 수 있다. 셀룰로오스 아세테이트 섬유 토우는 아세테이트 플레이크에서 만들어질 수 있다. 일부 실시태양에서, 본 발명의 프로세스는 추가로 셀룰로오스 에스테르 산물에서 섬유 토우를 형성하는 것을 포함한다. 일부 실시태양에서, 섬유 토우는 셀룰로오스 아세테이트를 포함한다. 생산된 토우는 필라멘트당 데니어(denier per filament)(dpf), 총 데니어, 및 토우 물질의 최종 용도에 의존하는 다른 물리적 성질의 정확한 조합으로 선택될 수 있다.
일부 실시태양에서, 셀룰로오스 아세테이트 필름은 본 발명의 셀룰로오스 아세테이트 산물로부터 형성될 수 있다. 상기 필름은 프린트-라미네이션, 카튼 윈도(carton windows), 패키지 래핑 제품, 및 무수한 다른 산업 분야, 예컨대, 유즈 하이-엔드 푸드 제품(use high-end food products), 화장품 및 제약에 사용될 수 있다.
일부 실시태양에서, 프로세스는 섬유 등급 셀룰로오스 아세테이트를 제조하는데 사용된다. 섬유 등급 셀룰로오스 아세테이트는 약 45 내지 약 58 범위의 아세틸 값(AV)을 가진 셀룰로오스 아세테이트를 포함한다. 다른 실시태양에서, 아세틸 값은 약 54 AV 내지 약 56 AV의 범위를 가질 수 있다. 일부 실시태양에서, 아세틸 값은 약 53, 약 54, 약 55, 약 56, 또는 약 57이며, 이는 그의 소수점을 포함한다. 아세틸값은 아세테이트 또는 트리아세테이트 산물에서 셀룰로오스의 에스테르화도의 척도이며, 아세트산인 총 중량의 비율을 가리킨다. 셀룰로오스 아세테이트로부터 제조된 섬유는 침전, 정제, 건조 및 아세톤 등의 용매에 용해되어 방사 용액을 제조하는 셀룰로오스 아세테이트 플레이크로부터 제조된다. 여과 이후, 고점도 용액이 방적기(spinneret)를 통해 용매가 증발되는 온기의 컬럼으로 압출되어, 셀룰로오스 아세테이트의 고체 연속 필라멘트를 남긴다. 증발된 아세톤을 용매 회수 시스템을 통해 회수하여 추가 방사 용액을 제조한다. 셀룰로오스 아세테이트 섬유는 섞이고 보빈(bobbin) 또는 선적가능한 치즈 패키지 위에 감겨, 추가 화학적 프로세싱없이 사용을 준비할 수 있다. 스테이플 섬유의 제조에서, 무수한 방적기로부터의 필라멘트가 토우 형태로 조합되고, 권축(crimped)하고 원하는 크기로 절단하여 베일에 패키징된다.
일부 실시태양에서, 프로세스는 수용성 셀룰로오스 아세테이트를 제조하는데 사용된다. 수용성 셀룰로오스 아세테이트는 예컨대, U.S. 3,482,011 및 U.S. 4,983,730에 기술되어 있으며, 이의 둘 다는 전체 내용이 인용에 의해 본원에 포함된다. 용어 수용성 셀룰로오스 아세테이트는, 상당량의 불용성 잔여물을 남기지 않고 비교적 신속하게 물에 용해되는 셀룰로오스 아세테이트를 지칭하는 것으로 당업자에게 이해된다. 전형적으로, 수용성 셀룰로오스 아세테이트는 단량체 단위당 약 0.5 내지 약 0.9 또는 약 0.6 내지 약 0.8 아세테이트기 범위의 치환도를 가진다. "치환도"는 수용성인 셀룰로오스 아세테이트의 유형을 기술하는데 사용되는 몇몇 종래의 방법 중 그저 하나라고 인식될 것이다. 상기 유형을 기술하는 다른 일반적인 방법은 각각 아세트산 중량%, 또는 아세틸 중량%로 측정되는 아세틸 값 또는 아세틸 함량을 측정하는 것을 포함한다. 또한, 물에 용해될 수 있는 셀룰로오스 아세테이트 조성물은 다른 유기 용매, 예컨대, 포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸 술폭시드, 피리딘, 및 N-메틸-2-피롤리돈, 이의 혼합물 및 물과 이의 혼합물에 용해될 것이라고 인식된다.
일부 실시태양에서, 본 발명의 프로세스는 열가소성 및 열경화성으로 구성된 군에서 선택되는 하나를 포함하는 복합체 매트릭스에 셀룰로오스 에스테르 산물 또는 이의 토우를 도입하는 것을 포함한다. 매트릭스 물질에 도입된 셀룰로오스 에스테르 산물 또는 이의 토우는 복합체를 형성한다. 예시적인 매트릭스 물질은 에폭시, 폴리에스테르, 비닐에스테르, 폴리에테르이미드, 폴리에테르케톤케톤, 폴리프탈라미드, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 페놀-포름알데히드, 및 비스말레이미드를 포함할 수 있으나, 이제 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 유용한 매트릭스 물질은 임의의 공지 매트릭스 물질(문헌[Mel M . Schwartz, Composite Materials Handbook(2d ed. 1992)]참조)을 포함할 수 있다. 보다 일반적인 매트릭스 물질은 열경화성 및 열가소성 둘 다의 수지(중합체), 금속, 세라믹, 및 시멘트를 포함할 수 있다.
매트릭스 물질로 유용한 열경화성 수지는 프탈산/말레산 유형 폴리에스테르, 비닐 에스테르, 에폭시, 페놀계, 시아네이트, 비스말레이미드, 및 말단-캡핑된 폴리이미드(예컨대, PMR-15)를 포함한다. 임의의 열경화성 매트릭스는 산업 표준 에폭시 및 폴리에스테르족 그룹, 또한 페놀계, 실리콘, 폴리이미드 등을 포함하여 활용될 수 있다. 폴리에스테르 수지는 예컨대, 수지와 사전-혼합된, 촙되거나(chop) 또는 연속 관능화된 셀룰로오스 섬유를 도입하는 벌크-몰딩 화합물(BMC) 또는 시트 몰딩 화합물(SMC)의 생성을 위해 사용될 수 있다. 열가소성 수지는 폴리술폰, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 옥시드, 폴리술피드, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에테르 술폰, 폴리아미드-이미드, 폴리에테르이미드, 폴리이미드, 폴리아릴레이트 및 액체 결정질 폴리에스테르를 포함한다.
일부 실시태양에서, 에스테르화된 셀룰로오스 섬유 물질, 플록 또는 토우 형태는 복합체 제조를 위한 당업계에 공지된 방법으로 도입될 수 있다. 일부 실시태양에서, 에스테르화된 셀룰로오스 섬유 물질은 촙된 섬유 레이업(chopped fiber layup), 수지 이동 성형 및 습윤 와인딩(winding), 진공 보조 수지 이동 성형(VARTM) 및 프리프레그(prepreg) 제조를 포함하나 이에 한정되지 않는 다양한 기술을 통해 열경화성 매트릭스로 도입된다. 복합체 구조로서 사용하기 위한 셀룰로오스 에스테르 섬유를 도입하는데 사용되는 임의의 현재 기술이 본 발명의 섬유 토우의 도입에 사용될 수 있다. 에스테르화된 셀룰로오스 섬유 물질은 매트릭스 섬유와 에스테르화된 셀룰로오스 섬유 물질의 혼합(commingling) 또는 분말 습윤을 통한 친밀한 물리적 혼합 또는 용매 함침 또는 용융을 통해 전체적으로 중합된 열가소성 매트릭스와의 함침을 포함하나, 이에 한정되지 않는 다양한 기술을 통해 열가소성 매트릭스 내로 도입된다. 복합체에서 에스테르화된 셀룰로오스 섬유에 사용되는 임의의 기술은 선택가능하다. 상기 방법은 예컨대, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리술폰, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤 및 폴리페닐렌 술피드를 포함하는 임의의 열가소성 매트릭스와 함께 사용될 수 있다.
일부 실시태양에서, 본 발명은 셀룰로오스 에스테르 섬유 토우, 예컨대, 셀룰로오스 아세테이트를 제조하는 전체로 통합된 프로세스를 제공한다. 상기 프로세스는 (a) 약 20 % 내지 약 50 % 범위의 수분 함량으로 셀룰로오스 시트 스톡을 함습시키는 단계; (b) 함습된 셀룰로오스 시트를 습윤 펄프로 마찰하는 단계 (상기 단계 (b)는 단계 (a) 이후 연속적으로 수행); (c) 상기 습윤 펄프를 약 5 % 내지 약 8 %의 수분 함량을 가진 셀룰로오스의 플록으로 플래쉬 건조하는 단계; (d) 상기 셀룰로오스의 플록을 에스테르화하여 셀룰로오스 에스테르 산물을 제공하는 단계; 및 (e) 상기 셀룰로오스 에스테르 산물로부터 섬유 토우를 형성하는 단계를 포함한다. 단계 (a) 내지 (e)의 각각은 상술한 바와 같다.
본 발명의 보다 양호한 이해를 가능하게 하기 위해, 바람직한 실시태양의 다음의 실시예가 주어진다. 다음의 실시예가 발명의 범위를 제한 또는 정의하도록 이해되어서는 안 된다.
실시예
효과적인 펄프 개섬 단계로서 플래쉬 건조를 평가하기 위해서, 실험실 규모의 아세틸화 장비에서 이후 평가를 위한 개섬된 목재 펄프를 생성하는 시험을 진행하였다. 상업용 플래쉬 건조 프로세스를 시뮬레이션하기 위해, 스프레이 노즐의 수분 첨가 시스템을 파일롯-규모 사전-분쇄기 및 스프라우트 월드론(Sprout Waldron) 마찰 분쇄기에 앞서 설치하여 3 인치 폭 스트립의 목재 펄프 시트를 처리하였다. 상기 구성은 목재 펄프 공급 속도를 약 6.14 내지 약 27.96 Kg/시 건조 펄프로 상이하게 하였고, 건조기 유입에서 펄프 수분은 약 17.6 % 내지 약 52.5 % 수분으로 상이하였다. 구성은 25 분 초과의 진행에 있어 플래쉬 건조기의 안정한 작동을 허용하였다. 가변적인 시작 파라미터로 진행을 행하였고, 초기 품질 평가는 개섬된 목재 펄프의 시각적 관찰에 기초하였다. 처리량은 스프레이 노줄을 공급하는 수분 펌프의 용량 및 사전-분쇄기의 속도에 연관된다. 모든 펄프는 4 인치 플루이드 에너지 플래쉬 건조기(모델 4)로 공급된다. 배출 펄프 수분은 7 %를 목표로 약 5.5 % 내지 약 8 %의 범위이다.
28.5 % 및 45.4 %의 펄프 수분을 가진 11.34 및 22.68 Kg/시(25 및 50 Lb/시)(습윤 기준)의 두 가지 공급 속도로 진행이 처음에 계획되었다. 계산은, 시스템을 통한 목재 펄프상 합리적인 선형 속도를 유지하기 위해서, 3 인치의 스트립 폭이 선택되어야 한다는 것을 나타낸다. 일정한 3 인치 폭이 요구되는 펄프의 양질을 생산하기 위해, 롤의 세트가 제조되어 시판되는 펄프 롤로부터 3 인치 스트립을 생산한다. 상기 구성은 세 가지 유형의 목재 펄프, 상업적 비스코스(Viscose) 등급 목재 펄프(VG), 상업적 아세테이트 등급 목재 펄프(AG), 및 제3 시판 펄프의 시험 양질을 생산하는데 사용된다. 제3 펄프는 요구되는 총량을 최소화하기 위해 다른 펄프를 진행하기 이전에 목표한 시스템(습윤, 마찰, 및 건조)을 얻는데 사용된다.
건조 펄프 공급 속도는 사전-분쇄기로의 공급 롤 속도를 변화시킴으로써 변하였다. 이는 두 가지 방법으로 달성된다. 공급 롤은 공급 롤 속도를 분쇄 롤과 독립적으로 조절되도록 하여 기계적 가변 속도 구동을 가진다. 또한, 가변 주파수 구동은 공급 롤 및 사전-분쇄기 롤 모터에 설치된다. 공급 롤 속도를 변화시키는 것은 낮은 공급 롤 속도 및 일반 사전-분쇄기 롤 속도에서 생산되는 아세테이트 플레이크에서 여과성의 감소를 시사하는 진행 및 사전-분쇄기에 의해 생산된 실제 크기만 변화시킨다. 구동 주파수 제어는 주어진 구동 주파수에서 펄프 공급 속도를 "미세 조정"하는데 사용되는 기계적 공급 롤 속도 조정을 가진 속도 제어의 주요 방법이다.
사전-분쇄기 공급 롤 직전에 펄프 스트립의 양면 상에 물을 스프레잉하여 펄프 유입 수분을 변화시킨다. 사용되는 스프레이 노즐은 스프레잉 시스템(Spraying System) Col/4J 시리즈 유체 캡 #2850 및 공기 캡 #73320이다. 이들 노즐의 스프레이 패턴은 노즐에 공급되는 물과 또한 노즐에 공급되는 공기 압력 둘 다를 조정함으로써 제어된다. FMI 가변 유동 펌프로 탈염수를 노즐에 공급한다. 시험 설정에 있어, 전체 규모 적용과 비교하여, 보다 더 높은 비율의 오버스프레이를 사용하였다. 스트립의 모서리가 전체적으로 습윤함을 보장하기 위해서, 스프레이 패턴을 스트립의 모서리를 넘어 약 1 인치 연장하도록 설정하였다. 최종 습윤 펄프 수분의 추정으로서 수분 유속을 사용하여 3 인치 목재 펄프 스트립에 대해 약 5 인치 스프레이 패턴이 예방된다.
건조기로의 공급 속도에서 가변성을 최소화하기 위해서, 습윤 시스템, 사전분쇄기, 및 마찰 분쇄기를 적층(stack)하여 그들이 서로에 및 또한 건조기에 중력을 이용하여 공급(gravity feed)되도록 한다. 상기 구성은 또한 펄프 수분이 평형에 도달하는데 이용가능한 시간의 양을 최소화한다. 상업 시스템에서, 목재 펄프에 추가 수분 첨가와 플래쉬 건조기로 들어감 사이의 시간은 장비와 이동 속도(ft/초) 사이의 거리에 의해 제한될 수 있다. 목재 펄프를 수분 평형에 도달하게 하는 것은 시스템을 최소 평균 수분 수준에서 작동하게 할 수 있다. 상기 시험에서 측정된 최소 수분 수준은 보수적 추정(conservative estimate), 즉 수분 첨가와 건조기로의 유입 사이에 약간 더 긴 체류 시간을 가진 상업 시스템에서 요구되는 것보다 더 높게 제공될 수 있다.
건조기 유입에서 표준 회전 밸브는 함습되고 마찰된 펄프를 4 인치 플루이드 에너지 건조기(펜실베니아주 텔포드소재의 플루이드 에너지 프로세싱 앤드 이큅먼트 컴퍼니)로 계량하는데 사용된다. 상기 회전 밸브는 프로세스의 두 부분 사이에 씰을 제공하나, 공기를 방(room)으로 배기하기보다는 마찰 분쇄기로부터 공기를 건조기로 운반할 수 있다. 플루이드 에너지는 사이클론 이후에 건조기 방출에서 집진기를 제공하여 건조된 펄프를 수집한다. 사이클론은 저밀도 펄프를 제거하는 크기가 아니며, 재료의 벌크는 집진기로 운반된다. 사이클론은 전체적으로 개섬되지 않은 물질을 수집하도록 한다.
개섬된 목재 펄프의 시각적 평가에 기반한 성공적인 상기 진행을 위한 작동 조건은 아래의 표 1에 나타난다. 공급 속도는 표에 포함되나 오직 참고용이다. 유입 수분, 건조기 유입 및 배출 온도 및 건조기 작동 압력은 바람직한 결과를 성취하기 위해 제어될 수 있는 변수이다. 공급 속도는 프로세스/생산 요건을 충족하기 위해 변할 수 있다.
Figure pct00001
시각적 외관에 기초하여 상기 표 1로부터의 많은 샘플을 1 kg 실험실 규모 반응기에서 아세테이트 플레이크를 생산하는데 사용된다. 반응 조건을 조정하여 한정된 제한 안에서 두 개의 측정된 파라미터를 얻는다. 상기 제어된 파라미터는 아세틸 값(AV) 및 고유 점도(IV)이다. 아세틸 값 및 고유 점도는 각각 중합체 치환도 및 분자량을 나타낸다. AV는 습윤 화학 반응 적정에 기반한 검정으로 NIR로 측정한다. IV 측정은 30 ℃에서 비스코텍(Viscotek) 또는 캐논-우베로데(Ubbelohde) 점도계로 행하였다. 샘플은 또한 센티포이즈(cps)로 용액 점도(6 % Visc) 및 두 개의 여과성 시험, gms/cm2의 플러깅 값(Plugging Value)(PV) 및 입자/mL의 입자 카운트(HIAC)를 시험하였다. 보다 높은 PV 및 보다 낮은 HIAC가 개선된 플레이크 여과성을 나타낸다. PV는 일정한 유입 압력하에서 일정한 면적 여과기를 통해 통과하는 아세톤/물에 용해된 CA 플레이크의 양을 칭량하여 수득된다. 입자 카운트는 시판 기기(오리건주 그랜드 패스 소재의 하크(Hach) HIAC(High Accuracy Particle Counter))를 사용하여 측정된다. 플레이크 수분(%)은 또한 다른 분석을 완료하는데 사용되는 것과 같이 중량 손실로 시험된다. 추가 시험을 위한 충분한 물질을 생성하기 위해, 다수의 배치가 일부 진행에서 생산된다. 표 2는 평가의 결과를 나타낸다.
Figure pct00002
Figure pct00003
플래쉬 건조 개섬 프로세스를 사용하여 제조된 플레이크를 두 개의 대체 프로세스에서 제조된 플레이크와 비교하였다. 하나는 상업적으로 현재 사용되는 프로세스와 유사한 종래의 건조 개섬 프로세스이며, 다른 하나는 액상 전처리이다. 상기 데이터의 요약이 표 3에 나타나며, 이는 플래쉬 건조 프로세스를 사용하여 만든 플레이크의 품질이 다른 공지 프로세스만큼 우수하거나, 이보다 더 좋음을 나타낸다.
Figure pct00004
따라서, 본 발명은 거기에서 본래의 것만큼 우수한 상술한 이점 및 최종물을 성취하는데 매우 적합하다. 상기 기술된 특정 실시태양은 오직 설명적이며, 본 발명은 본원의 교시의 이점을 가진 당업자에게 상이하나, 명백한 동등한 방식으로 실시되고 변형될 수 있다. 또한, 아래의 청구항에 기술되는 것 이외의, 나타낸 본원의 디자인 또는 구조의 상세내용을 제한하고자 하는 것이 아니다. 따라서 상기 기술된 특정 설명적 실시태양은 변형, 조합 또는 수정될 수 있으며, 모든 상기 변형이 본 발명의 사상 및 범위 내로 간주된다는 것이 명백하다. 본원에서 설명적으로 개시된 본 발명은 본원에 기술된 임의의 선택적 요소 및/또는 본원에 구체적으로 개시되지 않는 임의의 요소 없이 적합하게 실시될 수 있다. 조성물 및 방법이 다양한 구성요소 또는 단계를 "구성", "함유" 또는 "포함"하는 형태로 기술되지만, 조성물 및 방법은 또한 다양한 구성요소 및 단계를 "필수적으로 구성" 또는 "구성"할 수 있다. 상기 기술된 모든 숫자 및 범위는 어느 정도 상이할 수 있다. 하한 및 상한을 가진 수치 범위가 개시되지만, 상기 범위 내에 있는 임의의 숫자 및 임의의 포함된 범위가 구체적으로 개시된다. 특히 본원에 기술되는 모든 범위의 값("약 a 내지 약 b", 또는 동등하게 "대략 a 내지 b", 또는 동등하게, "대략 a-b")은 보다 넓은 범위의 값 내에 포함되는 모든 숫자 및 범위를 말하고자 하는 것으로 이해될 것이다. 또한, 청구항의 형태는 특허권자에 의해 명쾌하고 분명하게 정의되지 않는 한, 그의 보통의, 일반적인 의미를 가진다. 또한, 청구항에 사용되는 "한(a)" 또는 "하나(an)"는 그것이 전하는 요소의 하나 이상을 의미하는 것으로 본원에서 정의된다. 본 명세서 및 인용에 의해 본원에 포함될 수 있는 다른 문헌 또는 하나 이상의 특허에서 단어 또는 용어의 용법에 임의의 충돌이 존재한다면, 본 명세서에 일치하는 정의가 적용되어야 한다.

Claims (26)

  1. 셀룰로오스 시트 스톡을 약 20 % 내지 약 50 % 범위의 수분 함량으로 함습시키는 단계;
    함습된 셀룰로오스 시트를 습윤 펄프로 마찰하는 단계;
    상기 습윤 펄프를 약 4 % 내지 약 8 %의 수분 함량을 가진 셀룰로오스의 플록으로 플래쉬 건조하는 단계; 및
    상기 셀룰로오스의 플록을 에스테르화하여 셀룰로오스 에스테르 산물을 제공하는 단계
    를 포함하는 프로세스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 셀룰로오스 시트를 함습시키는 것이 탈염수로의 처리를 포함하는 프로세스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 마찰이 상기 셀룰로오스 시트 스톡을 작은 조각으로 분쇄하는 단계; 및
    상기 작은 조각을 상기 습윤 펄프로 마찰하는 단계를 포함하는 프로세스.
  4. 제1항에 있어서, 플래쉬 건조가 플래쉬 건조기의 공급물 유입구에서 약 105 ℃ 내지 약 200 ℃ 범위의 온도에서 수행되는 프로세스.
  5. 제1항에 있어서, 플래쉬 건조가 플래쉬 건조기의 배출구에서 약 60 ℃ 내지 약 130 ℃ 범위의 온도에서 수행되는 프로세스.
  6. 제1항에 있어서, 플래쉬 건조가 저압 고온 기체로 수행되며, 여기서 저압은 약 2 내지 약 4 psig 범위인 프로세스.
  7. 제1항에 있어서, 플래쉬 건조가 직접적으로 또는 간접적으로 가열된 공기로 수행되는 프로세스.
  8. 제1항에 있어서, 사이클론 분리기에서 상기 셀룰로오스의 플록을 분리하는 것을 더 포함하는 프로세스.
  9. 제1항에 있어서, 에스테르화 단계가 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 부티르산 무수물, 혼합된 무수물, 및 이의 조합으로의 처리를 포함하는 프로세스.
  10. 제1항에 있어서, 상기 프로세스가 단량체 단위당 약 0.1 내지 약 3 아세테이트기의 치환도를 가진 셀룰로오스 아세테이트를 제조하는데 사용되는 프로세스.
  11. 제1항에 있어서, 상기 프로세스가 셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 섬유 등급 셀룰로오스 아세테이트, 수용성 셀룰로오스 아세테이트 또는 이의 조합을 제조하는데 사용되는 프로세스.
  12. 제1항에 있어서, 상기 셀룰로오스 에스테르 산물로부터 섬유 토우를 형성하는 것을 더 포함하는 프로세스.
  13. 제1항에 있어서, 열가소성 및 열경화성으로 구성된 군에서 선택된 하나를 포함하는 복합체 매트릭스에 상기 셀룰로오스 에스테르 산물을 도입하는 것을 더 포함하는 프로세스.
  14. 제12항에 있어서, 열가소성 및 열경화성으로 구성된 군에서 선택된 하나를 포함하는 복합체 매트릭스에 상기 셀룰로오스 에스테르 토우를 도입하는 것을 더 포함하는 프로세스.
  15. (a) 셀룰로오스 시트 스톡을 약 20 % 내지 약 50 % 범위의 수분 함량으로 함습시키는 단계;
    이어서, (b) 함습된 셀룰로오스 시트를 습윤 펄프로 마찰하는 단계;
    이어서, (c) 상기 습윤 펄프를 약 5 % 내지 약 8 %의 수분 함량을 가진 셀룰로오스의 플록으로 플래쉬 건조하는 단계;
    이어서, (d) 상기 셀룰로오스의 플록을 에스테르화하여 셀룰로오스 에스테르 산물을 제공하는 단계; 및
    이어서, (e) 상기 셀룰로오스 에스테르 산물로부터 섬유 토우를 형성하는 단계
    를 포함하는 프로세스.
  16. 제15항에 있어서, 상기 셀룰로오스 시트를 함습시키는 것이 탈염수로의 처리를 포함하는 프로세스.
  17. 제15항에 있어서, 마찰이 상기 셀룰로오스 시트 스톡을 작은 조각으로 분쇄하고, 상기 작은 조각을 상기 습윤 펄프로 마찰하는 단계를 포함하는 프로세스.
  18. 제15항에 있어서, 플래쉬 건조가 플래쉬 건조기의 공급물 유입구에서 약 105 ℃ 내지 약 200 ℃ 범위의 온도에서 수행되는 프로세스.
  19. 제15항에 있어서, 플래쉬 건조가 플래쉬 건조기의 배출구에서 약 60 ℃ 내지 약 130 ℃ 범위의 온도에서 수행되는 프로세스.
  20. 제15항에 있어서, 플래쉬 건조가 저압 고온 기체로 수행되며, 여기서 저압은 약 2 내지 약 4 psig 범위인 프로세스.
  21. 제15항에 있어서, 플래쉬 건조가 직접적으로 또는 간접적으로 가열된 공기로 수행되는 프로세스.
  22. 제15항에 있어서, 사이클론 분리기에서 상기 셀룰로오스의 플록을 분리하는 것을 더 포함하는 프로세스.
  23. 제15항에 있어서, 에스테르화 단계가 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 부티르산 무수물, 혼합된 무수물, 및 이의 조합으로의 처리를 포함하는 프로세스.
  24. 제15항에 있어서, 상기 프로세스가 단량체 단위당 약 0.1 내지 약 3 아세테이트기의 치환도를 가진 셀룰로오스 아세테이트를 제조하는데 사용되는 프로세스.
  25. 제15항에 있어서, 상기 프로세스가 셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 섬유 등급 셀룰로오스 아세테이트, 제조 수용성 셀룰로오스 아세테이트 및 이의 조합을 제조하는데 사용되는 프로세스.
  26. 제15항에 있어서, 열가소성 및 열경화성으로 구성된 군에서 선택된 하나를 포함하는 복합체 매트릭스에 이의 상기 셀룰로오스 에스테르 토우를 도입하는 것을 더 포함하는 프로세스.
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