用于成形制品的凝固的纺织浴和方法_3

文档序号:8515818阅读:来源:国知局
第一液体容器中部分凝固,并优选一旦经 由偏转设备和/或捆扎设备而在从第一液体容器输出后,被运送到第二液体容器中,成形 制品在第二液体容器中被额外地清洗和进一步凝固。在两个或多个液体容器中可制定不同 的条件,特别地,在高温下融化的成形制品可由于不同的温度而在两个受控阶段中被冷却 和凝固。在为溶液的情况,来自成形制品的溶剂可以在至少两个阶段中在不同的条件下从 成形制品中被清洗掉。
[0056] 为了使成形制品成形,挤出机上的排出开口可以选择为任意形式。用于成形薄膜 的长型开口或用于成形细丝或纱线的小的圆的开口都是可能的。开口的宽窄或直径优选至 多为2mm、至多为1. 5mm、至多为1. 2mm、至多为1. 1mm、或至多为1mm。开口的宽窄或直径可 以至少为〇. 1臟、至少为〇. 2mm、至少为0. 3mm、至少为0. 4mm、至少为0. 5mm、至少为0. 6mm、 至少为〇. 7mm、至少为0. 8mm、或至少为0. 9mm。在排出之后,材料实际上为成形状态,但仍然 为液相。
[0057]多个挤出开口优选并排设置在挤出机或多个成形制品上。挤出开口可以设置在拱 形的(也就是说弯曲的)挤出板上,其中在挤出板边缘处的弯曲角度优选为与挤出方向成 锐角。弯曲角度优选小于85°,特别小于80°,小于75°,小于70°,小于65°,小于60° 或小于55°。由于弯曲,挤出开口的安装轮廓可以适配凝固浴中液体的表面轮廓。通过成 形制品到凝固浴的流入,那里的液体表面为弯曲的,从而,利用挤出开口的平坦引导,中间 的成形制品比那些布置在外部的需要更长的行进时间。由此可产生在气柱中由不同停留时 间导致的不均匀。根据本发明这些被避免了。
[0058] 可以在凝固浴中设置成形制品凝固的介质、液体和/或温度。例如,可以使用材料 在其中不可溶而因此沉淀的液体或溶液。可替代地或另外地,可选择低温,在该低温下材料 凝固。由于至少间歇的连续沉淀,可以生产根据本发明的成形制品(例如细丝、纱线或薄 膜)。成形制品可以从凝固浴中连续排出或间断地排出。凝固浴中的液体还可以连续更新 或间断地更新。凝固浴的温度可以例如通过加热或冷却元件或通过介质变化的控制而控制 到特定的温度。
[0059] 成形制品(例如纺织纱线或纤维)可以由热塑性材料组成,特别是由粘性流体组 成,该粘性流体在凝固浴中被凝固。材料优选选自纤维素溶液(能够硬化的流体,特别是热 熔的),例如聚合物、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚乳酸、聚丙烯等。纤维素溶液特别为纤维素 /氨氧化物溶液,具体为叔胺氧化物溶液的溶液。一个示例是纤维素/NMMO(甲基吗啉N氧 化物)溶液,如US 4 416 698或WO 03/057951 A1中所描述的。在4%至23%的纤维素范 围内的纤维素溶液优选被用于加工挤出产品。在凝固液体中凝固之前,成形制品优选含有 溶解的纤维素。溶液可以为水和叔胺氧化物的混合物,例如NMMO,特别优选为水溶液。例如 NMMO的溶剂应该以足以使纤维素沉淀的低浓度而包含在纺织浴(或多个纺织浴)中。溶剂 借助于成形制品而被引入到一个或多个纺织浴中,经由入口来更新凝固液体,在各个纺织 浴中应使溶剂保持为足够低的比例以便获得期望的凝固程度。
[0060] 成形制品材料的溶液可以为水溶液。溶液可以为触变性流体,特别是纺织溶液。纺 织溶液可以含有NMMO和纤维素,其中NMMO与纤维素的质量比在12和3之间,优选在10和 4之间,或进一步优选在9和5之间。
[0061] 在引入到凝固液体之前成形制品中NMMO与纤维素的质量比a)( "输入")特别优 选在12和3之间,优选在10和4之间,或在9和5之间。可替代地或组合地,在从(第一) 凝固浴中输出的时候附着在成形制品中和附着到成形制品的NMMO与成形制品中的纤维素 的质量比b)( "输出")在优选的实施方案中在10和0.5之间,优选在8和1之间,特别在 6和3之间。质量比a)和b)的比率("输入:输出(其中质量比a)和b)如上定义)特 别优选在〇. 2和25之间,优选在0. 3和10之间,特别在0. 5和3之间。成形制品中NMMO与 纤维素的质量比可以通过(在挤出之前以及与挤出相关,在被引入到凝固浴之前)物质适 当的混合来选择。输出质量比b)可以通过凝固液体中的NMMO量和/或成形制品的流量和 排放速率来控制,也特别通过用于擦拭掉或流掉附着至成形制品的液体的设备来控制。"附 着在成形制品中和附着到成形制品的NMMO"应被理解为成形制品在凝固浴中处理之后特别 是在芯部仍然包含溶剂,并且仅在表面处("附着在其中")凝固以及凝固浴的液体可能附 着至成形制品("附着在其上")。凝固液体,特别是第一浴的液体可仍然包括相对较大的 量的溶剂(NMMO)。特别地,如果成形制品形成细丝束,也可能携带大量的液体。这些大量的 排出液体优选通过经由凝固液体入口的供给来平衡。如果比率a:b为>1,则NMMO必须额外 地被供给到凝固液体,这是由于经由流态化的成形制品供给的NMMO量不足以用于输出,并 且浴中的NMMO量将减少(这不是优选但为可能的实施方案)。额外的NMMO供给优选经由 凝固液体流入来进行。
[0062] 除了经由成形制品从凝固浴中排出NMM0,可以利用另外的液体出口来分送。
[0063] 具体的材料的熔点至少为大约40°C、至少50°C、至少55°C、至少60°C、至少65°C、 至少70°C、或至少75°C。材料可以在至少为大约40°C、至少50°C、至少55°C、至少60°C、至 少65 °C、至少70 °C、至少75 °C、至少大约80 °C、至少85 °C、至少90 °或至少95 °C的示例性温 度下被挤出并运送到凝固浴中。流体的零切变速率黏度优选在lOOPas至20,OOOPas的范 围内、特别在500Pas至16,OOOPas之间。
[0064] 第一和/或第二凝固浴的温度优选在5°C和60°C之间、特别优选在10°C和50°C之 间、或15°C和40°C之间。在具体的实施方案中,第二凝固浴的温度比第一凝固浴的温度低 至少1°C、优选低至少5°C。
[0065] 成形制品可经由偏转元件和/或捆扎元件(例如偏转滑轮(固定的或旋转的)) 从凝固浴(或多个凝固浴)中排出。在优选实施方案中,从第一或第二凝固浴中移除成形 制品的排出速率 -其可彼此独立选择-在5m/min和100m/min之间、特别优选在10m/min 和80m/min之间、特别优选在20m/min和60m/min之间、特别优选在25m/min和50m/min之 间。
[0066] 用于获得具体的产品性质的添加剂可以加入到第一和/或第二凝固浴中。例如, 可以加入交联剂、乳化剂、表面活性剂、洗涤剂或者还有着色剂或染料(包括"无色"染料)。 成形制品可以经受可乳化的聚合物的处理,例如聚乙烯或聚醋酸乙烯酯,或者还可以经受 乙二醛的交联。溶剂纺成的纤维素成形制品的原纤化的减小趋势可以通过生物活性染料、 乙二醛、乙二醇、乙二醇醚、聚乙二醇、聚乙二醇醚、诸如异戊醇、异丁醇或异丙醇的醇类获 得。
[0067] 在从浴中移除成形制品的时候为了保留凝固液体,浴可以具有擦拭唇片。
[0068] 此外,本发明涉及可通过根据本发明的一个方法获得或生产的成形制品。
[0069] 进一步通过如下附图和示例来说明本发明,但并不会被限制为本发明的这些实施 方案。
[0070]附图:
[0071] 图1显示了根据本发明在纺织浴中的凝固液体入口的布置。纺织纱线2或其它成 形制品从挤出设备1中挤出并经由空气间隙到达纺织浴。凝固液体表面或水平面以附图标 记3标记。纺织纱线在浴中的进入区域布置在线2与3的交叉点之间。凝固液体入口设置 在纺织浴中并通过管线(示意性地示出为4)供给。凝固液体通过分配管5a和5b(以截面 的方式示出)经由口部6a和6b在纺织纱线的方向上引入到纺织浴中。新的凝固液体的流 动通过细虚线来标记。其被纺织纱线的流动夹带。具有相应形成的口部的额外的液体入口 可以附接在凝固液体表面的水平面上方和下方。
[0072] 图2显示了如图1所示的布置并显示了额外的转向元件7a和7b,其最小化了凝固 液体从纺织浴到进入区域的流入,从而使得新流动的凝固液体优先处于进入区域处。还显 示了用于偏转凝固纺织纱线9的偏转滑轮8。
[0073] 图3显示了如图2所示的布置并且显示了纺织浴的凝固液体管线4和槽10。凝固 液体管线4连接至液体填充水平调节器11。该调节器具有开口 12,经由该开口 12纺织浴 10中的填充水平面3得以调节。调节器经由臂部13可旋转,从而开口 12的高度以及因此 填充水平3可以进行调整。
[0074] 图4显示了如图3所示的布置,其中供给管线的分配管5-通常固定在组件设备 14的可调节的高度上一一可以定位在槽中的下部。在该实施方案中,分配管同时配备有偏 转滑轮8。
[0075] 图5示意性地示出了形成有两个浴或槽(10和15)的纺织浴设备。纺织纱线2的 第一次凝固在槽10中进行。凝固的纺织纱线9经由偏转滑轮8传送到槽15中,在槽15中 由于凝固液体(其可以不同于槽10中的凝固液体)的存在,成束的纱线9可被进一步凝固 或清洗。液体填充水平调节器11通过管线16来供应凝固液体。因此液体填充水平调节器 经由管线4作为槽10的液体入口。槽15可具有单独的液体入口 17。调节槽10中的调节 器(其对填充水平进行调节)中的开口 12可以在溢流的情况下通向槽15,以便额外地或替 代性地为所述槽供应凝固液体。
[0076] 图6显示了如图5中描述的由
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