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Bei den üblichen Verfahren zur Herstellung und Reifung von Alkalizellulose für die Viskosefabrikation wird die Zellulose in Form von Blättern oder Tafeln in Tauchwannen mehrere Stunden lang der Einwirkung einer etwa 18% igen Natronlauge ausgesetzt, dann durch Abpressen von der iiberschüssigen Lauge befreit und hierauf einer mehrstündigen Zerkleinerung unterzogen. Der hieran sieh anschliessende
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fältige Kontrolle der einzelnen Stufen des periodisch bzw. etappenweise vor sich gehenden Prozesses, wobei das Arbeitspersonal ungünstigen Einwirkungen der Betriebsstoffe verhältnismässig stark ausgesetzt ist.
Man hat diese Mängel dadurch zu beseitigen gesucht, dass man die Zellulose nicht in Form von Blättern oder Tafeln, sondern in Form eines kontinuierlich fortbewegten Bandes durch die Natronlauge durch ein Paar Abquetschwalzen und eine Zerfaserungseinrichtung durchgeführt hat. Die hiedurch erzielbaren Vorteile, insbesondere der Zeitgewinn, mussten aber verhältnismässig gering bleiben, weil bei diesen bekannten Verfahren der übliche Reifungsvorgang beibehalten war.
Erfindungsgemäss werden nun die in an sich bekannter Weise fortlaufend durch Merzerisierungslauge geführten und abgepressten Zellulosebahnen unmittelbar, d. h. ohne Unterbrechung nach dem Austritt aus den Abpresswalzen in der vorliegenden dünnen Schicht, also noch in Bandform, durch einen Reife-
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keit gehalten, und es wird für eine geregelte Abkühlung der Alkalizellulose kurz vor oder nach Verlassen des Reiferaumes Sorge getragen.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Alkalizellulose eine abgekürzte Reifung bei einer Temperatur von 50 bis 600 C durrhmachen zu lassen. Diese Vorschläge betrafen aber die in üblicher Weise nach dem Abpressen zerfaserte Alkalizellulose, und bei Erhitzung solch zerkleinerter Alkalizellulose auf die oben angegebenen Temperaturen muss erfahrungsgemäss statt einer Reifung eine Oxydation eintreten, deren schädliche Einflüsse auf das aus der Viskose hergestellte Endprodukt bekannt sind. Nach der Erfindung wird jedoch eine Oxydation durch die Beibehaltung der Bandform für die Alkalizellulose auch während
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Erwärmung und nachherigen Abkühlung zu unterziehen, was bei zerfaserter und in Haufen sieh zusammenballender Alkalizellulose wegen ihrer schlechten Wärmeleitfähigkeit nicht durchführbar ist.
Infolge der kontinuierlichen Förderung der zu behandelnden Zellulose von der Rolle weg durch die Natronlauge, die Abquetschwalzen und den Reiferaum besteht ein zeitlicher Zusammenhang zwischen der Merzerisierung der Zellulose und der Reifung der bereits alkalisierten Zellulose, so dass es zweckmässig erscheint, die aufeinanderfolgenden Vorgänge zusammen zu erläutern, wiewohl der erste Teil derselben nicht mehr neu ist. Es wird also die Zellulose in Form einer in Rolle gewickelten langen Bahn bereitgestellt.
Die Bahn einer solchen Rolle führt man, nach eventueller vorhergegangener Nachtrocknung, mittels einer entsprechenden Transportunterlage, beispielsweise eines Drahtgewebes ; zweckmässig aus nichtrostendem Material bestehend, durch ein Laugenbad üblicher Konzentration von etwa 18% NaOH
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Führungsrollen dafür zu sorgen, dass sowohl Drahtgewebe als auch Zellulosebahn unter dem Spiegel der Flüssigkeit gehalten werden.
Mit dem Eintritt der Zellulosebahn in die Laugenflüssigkeit beginnt die Merzerisierwirkung, welche, da die Zellulose in dünner Schicht vorliegt, in verhältnismässig sehr kurzer Zeit beendet ist. Exakte ) Zahlenangaben über die notwendige Zeitdauer der Einwirkung zu machen, erübrigt sich, da diese insbesondere von der Dicke und Dichte der Zellulosebahn abhängig ist. Es soll nur darauf hingewiesen werden, dass die Geschwindigkeit des Durchführens der Zellulosebahn und die Länge der Tauehwanne unter Berücksichtigung der Schichtstärke der Zellulose in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen müssen. Praktisch dürfte man beispielsweise mit einer Wannenlänge von 10 bis 12 en und einer ) Durchführungsgeschwindigkeit von einem Meter in der Minute auskommen können.
Es sei aber ausdrücklich betont, dass durch diese Angabe der praktischen Ausbildung von Verfahren und Apparatur in keiner Weise Grenzen auferlegt sein sollen.
Es ist auch möglich und gegebenenfalls zweckmässig, die Zellulosebahn statt auf einem Transportgewebe zwischen zwei Transportgeweben unterzubringen. In diesem Falle kann man in einer hohen I Tauchwanne eine oder mehrere Umkehrungen der Wegrichtung des zu behandelnden Materials anordnen.
Dies hat den Vorteil, die Tauchwanne entsprechend kürzer gestalten zu können. Auch kann man zwei oder mehrere Zellulosebahnen übereinander durch den Apparat führen.
Die Abpressung der überschüssigen Lauge nach Verlassen der Tauchwanne geschieht nun in der Weise, dass die mit Lauge getränkte Zellulosebahn, auf der Transportunterlage verbleibend, zwischen zwei oder mehrere übereinander angeordnete Quetschwalzen geführt wird, die am Austrittsende der Tauchwanne angeordnet sind. Der Abstand der Quetschwalzen voneinander bzw. der Druck, den sie auf das durchzuführende Material ausüben, soll entsprechend reguliert werden können, um die Menge des in der Zellulose verbleibenden Alkalis derart zu beeinflussen, dass das allgemein übliche Verhältnis von etwa 1 : 2 erzielt wird.
Beim Austritt der mit der nunmehr abgepressten Alkalizelluloseschicht bedeckten Transportunterlage aus der Pressvorrichtung löst man die Zellulosebahn von der Unterlage ab und führt sie mit Hilfe eines zweiten Transportbandes od. dgl. der weiteren Verarbeitung, dem Reifeprozess zu, während die bisher zum Transport gebrauchte Gewebebahn wieder zum Ausgangspunkt zurückkehrt und mit neuer Zellulose beladen, den Arbeitsprozess kontinuierlich fortsetzt.
Für den Fall, dass die Alkalizellulose beim Austritt aus der Pressvorrichtung an der Quetschwalze hängenbleiben sollte, kann die Anordnung eines Schabers oder Abstreifers vorgesehen werden. Auch kann man eine oder mehrere Walzen des Quetschwerkes mit Gummi oder einem andern geeigneten Material bekleiden, sofern sich das für die erfolgreiche Durchführung des Verfahrens als förderlich erweist.
Aus den gleichen Gründen kann auch unter Umständen die Anordnung zweier oder mehrerer derartiger Presswerke hintereinander geboten sein.
Wenn man darauf Wert legt, die durch Behandlung der Zellulose mit Lauge zu bewirkende Entfernung der Hemizellulose möglichst restlos zu gestalten, so lässt sich dies unter Benutzung des erfindungmässigen Verfahrens besonders zweckentsprechend durchführen. Man hat nur die Zellulosebahn-mit oder ohne zwischenzeitiger Entfernung des jeweiligen Laugenüberschusses - durch zwei oder mehrere 'Laugenbäder, gegebenenfalls verschiedener Konzentration, zu führen, wobei dann die Dauer der Passage in den einzelnen Bädern entsprechend abgekürzt werden kann. Ebenso kann man dem Laugenbad oder den Laugenbädern solche Substanzen zusetzen, die-wie z. B. Hydrochinon oder Melasse-geeignet sind, deren merzerisierende Wirkung zu regeln bzw. zu beeinflussen. Für den Ersatz der Tauehlauge ist in zweckentsprechender Weise zu sorgen.
Nach dem Austritt der Alkalizellulosebahn aus der Pressvorrichtung ist der Merzerisierungsprozess beendet, und das erzielte Produkt wird nunmehr dem Reifeprozess unterworfen. Hiezu überführt man die aus der Pressvorrichtung austretende Alkalizellulosebahn auf eine zweite Transportunterlage, die beispielsweise aus einem hiezu geeigneten Baumwollstoff bestehen kann. Mit Hilfe dieser wird die Bahn in den Schlitz eines Wärmesehrankes geleitet, in dem der Reifungsvorgang durchgeführt werden soll. Dabei ist der Grundgedanke dieses Teils der vorliegenden Erfindung darin zu sehen, dass die in dünner Schicht befindliche Alkalizellulose infolge dieses Zustandes bei Anwendung einer entsprechenden Temperatur den erforderlichen Reifezustand in erheblich kürzerer Zeit erreicht als bei dem bisher üblichen Vorgehen.
Bei letzterem kann nämlich die Reifung wegen der unregelmässigen Brocken-oder Flockenform der zerkleinerten Alkalizellulose nur bei niedriger Temperatur und demgemäss langer Dauer des Reifeprozesses durchgeführt werden, denn die anzuwendende Temperatur hängt davon ab, ob die behandelte Masse zum richtigen Zeitpunkt schnell und sicher abgekiihlt werden kann, um die Reifung zu unterbrechen. Bei der alten Methode ist letzteres durch den ungeformten Zustand der Masse erschwert. Bei dem erfindungsmässigen Verfahren, nach welchem die Alkalizellulose in dünner, gleichmässiger Schicht vorliegt, ist es aber ohne weiteres möglich, eine höhere Reifetemperatur zur Anwendung zu bringen, da man jederzeit in der Lage ist, die dünnschichtige Masse durch Überführung in eine Kühlzone entsprechend schnell abzukühlen und damit ein Fortschreiten der Reifung zu verhindern.
Naturgemäss muss die Zeitdauer der Passage des Materials durch den Reiferaum und die zur Anwendung gelangende Temperatur dem ge-
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wünschen Reifegrad entsprechend gegeneinander abgestimmt werden. Um eine unerwünschte Austrocknung der Alkalizellulose zu verhindern, kann man in dem Reiferaum einen entsprechenden
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Während des gesamten Herstellungsganges kann nötigenfalls die Alkalizellulose gegen die Einwirkung der in der Luft befindliehen Kohlensäure geschützt werden, indem man die gesamte Apparatur entsprechend einkapselt und den Arbeitsraum dauernd mit kohlensäurefreier Luft beschickt sowie die verbrauchte Luft entfernt.
Zusammenfassend sei gesagt, dass das vorbeschriebene Verfahren zur Herstellung und Reifung von Alkalizellulose ausser den schon erwähnten Vorteilen der Kontinuität, der grösseren Ökonomie, der geringeren Raumbeanspruchung und der fast gänzlichen Gefahrlosigkeit auch insbesondere den Vorzug besitzt, dass es infolge mannigfaeher Variationsmöglichkeiten gestattet, den Verfahrensgang ohne Schwierigkeiten den Schwankungen in der Beschaffenheit des zu verwendenden Rohmaterials anzupassen.
In der Zeichnung ist der Verfahrensgang schematisch dargestellt. Von der Zelluloserolle 1 wird die Zellulosebahn 2 abgezogen und zwischen den Führungsrollen. 3 und 4 in die im Tauchbehälter 5
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bildende Transportgewebe 6, das, unter Mittätigkeit der weiteren Führungsrollen 7, 9 und 10, in einer aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlichen Weise die Zellulosebahn durch den Tauchbehälter und schliesslich zwischen die Quetschwalzen 11, 12 befördert. Nach Austritt aus den Quetschwalzen kehrt das Transportband 6 wieder in den Tauchbehälter zurück, während die Zellulosebahn sich ablöst und von einem andern endlosen Transportband 13 in den Reifeschrank 14 geführt wird.
Dort wird die Zellulosebahn von einer Reihe waagrecht in verschiedenen Höhen angeordneter Transportbänder 15a, job, 1c usw. nacheinander übernommen und durch den Reifeschrank stufenweise nach abwärts geführt. An der mit 16 bezeichneten Stelle tritt die Zellulosebahn aus dem Reifesehrank in die Kühlzone, die hier ausserhalb des Reiferaumes gedacht ist, aber auch innerhalb desselben angeordnet sein kann.
Der Übersicht wegen ist die Zellulosebahn mit strichpunktiertem Linienzug dargestellt, während die Transportbänder mit einfach gestrichelten Linien gezeichnet sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer gereiften Alkalizellulose für die Viskosefabrikation, dadurch gekennzeichnet, dass die in an sich bekannter Weise fortlaufend durch Merzerisierungslauge geführten und abgepressten Zellulosebahnen nach dem Austritt aus den Abpresswalzen ohne Unterbrechung in der vorliegenden dünnen Schicht durch einen Reiferaum geleitet werden.