DE19544097C1 - Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polysaccharidmischungen, daraus hergestellte Formkörper sowie deren Verwendung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polysaccharidmischungen, daraus hergestellte Formkörper sowie deren VerwendungInfo
- Publication number
- DE19544097C1 DE19544097C1 DE19544097A DE19544097A DE19544097C1 DE 19544097 C1 DE19544097 C1 DE 19544097C1 DE 19544097 A DE19544097 A DE 19544097A DE 19544097 A DE19544097 A DE 19544097A DE 19544097 C1 DE19544097 C1 DE 19544097C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- polysaccharide
- water
- cellulose
- derivative
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F2/00—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B16/00—Regeneration of cellulose
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08L1/02—Cellulose; Modified cellulose
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L3/00—Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
- C08L3/02—Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von Formkörpern aus Polysaccharidmischungen
durch Auflösen von Cellulose und eines
Zweitpolysaccharids in einem organischen, mit Wasser
mischbaren Polysaccharidlösungsmittel, das auch ein
Zweitlösungsmittel enthalten kann, Verformen der
Lösung unter Druck durch eine Düse zu den Formkörpern und
Verfestigung der Formkörper durch Koagulation in einem
Fällbad. Die Erfindung betrifft auch den nach diesem
Verfahren hergestellten Formkörper und die Verwendung des
Formkörpers.
Es ist bereits bekannt, daß chemisch nicht
veränderte Polysaccharide auf Grund der starken
Wasserstoffbrückenbindungen im Molekül einer Verformung
ausschließlich über derivatisierende Löseprozesse, die
zur Bildung instabiler löslicher Polysaccharidderivate
(z. B. Cellulosexanthogenat) führen, oder nach DE-A-
29 05 424 bzw. DE-A-42 19 658 über nichtderivatisierende,
rein physikalische Löseprozesse zugänglich sind.
Es ist weiterhin bekannt, Polysaccharidmischungen
prinzipiell auf folgendem Weg herzustellen: Herstellen
einer Lösung aus verschiedenen, meist wasserlöslichen
Polysaccharid(derivat)en und Regenerieren der Mischung im
Koagulationsbad bzw. anderweitiges Entfernen des
eingesetzten Dispergiermediums (z. B. durch
Gefriertrocknung). So lehrt die DE-A-29 05 424 zur
Herstellung von stärkehaltigen Reyonfasern die
konsekutive Auflösung von Stärke in wäßrig alkalischer
Lauge, das Mischen dieser Lösung mit Viskoselösungen und
das simultane Verformen zu Fasern und Regenerieren in
sauren Lösungen. Nachteilig ist das enorme
Umweltbelastungspotential bzw. die notwendigen hohen
Kosten bei der Aufarbeitung des anfallenden Spinnbades
sowie die Abnahme des Ausgangs-DP der Polysaccharide bei
einer solchen Vorgehensweise.
Hydrophile Fäden oder Fasern bzw. Mischfasern mit
hohem Flüssigkeitsrückhaltevermögen lassen sich nach DE-
A-30 01 422 bzw. DE-A-30 36 415 durch Verformen von
gepfropften Polysacchariden aus nichtwäßrigen,
organischen Lösungen bzw. einer Mischung aus anionisch
modifizierter Cellulose und Viskoselösungen herstellen.
Um also derartige Fäden bzw. Fasern herstellen zu können,
ist die vorgelagerte Derivatisierung der Cellulose
zwingend notwendig. Polymerkomposite nach DE-A-40 16 328
bedienen sich bei der Herstellung ebenfalls der Mischung
von Zusätzen zu Viskoselösungen und zeigen die gleichen
Nachteile wie die vorzitierten Lösungen.
Polysaccharidmembranen nach DE-A-42 17 745 und DE-A-
42 18 568 sind ausschließlich auf Celluloseether niedriger
Substitutionsgrade beschränkt. Die Umformung aus dem
angegebenen Lösungsmittel/-gemisch führt zu einem
verhältnismäßig starken DP-Abbau.
Formkörper nach DE-A-42 44 609 lassen sich nach dem
beschriebenen Verfahren nur aus Cellulose und
celluloseähnlichen, in Wasser unlöslichen Polysacchariden
herstellen und benötigen zusätzliche Stabilisatoren zur
Inhibierung des DP-Abbaus.
Polymerlösungen nach EP-A-0648808 enthalten neben
Cellulose unter anderem Cellulosen mit niedrigen DP oder
Polysaccharide, die bei Auflösung begrenzter Anteile
(zwischen 5 und maximal 50% Zweitkomponente) in den
beschriebenen Lösungsmittelmischungen das Spinnverhalten
und die Spinnsicherheit ohne signifikante Änderung der
textilphysikalischen Eigenschaften der resultierenden
Formkörper (Fasern) positiv beeinflussen. Die
angeführten synthetischen Polysaccharide aus β-1,3-
Glucose und α-1,4-Glucose können demnach nicht zu
Änderungen der Eigenschaften daraus hergestellter
Formkörper dienen. Ihre Aufgabe beschränkt sich auf die
Erhöhung von Spinngeschwindigkeit bzw. -sicherheit bei
der Erspinnung von Filamenten.
Biomatrizes aus verschiedenen Poly
saccharid(derivat)en lassen sich nach DE-A-39 13 402 und
DE-A-43 28 329 herstellen. Grundlage ist das
ausschließliche Arbeiten in Wasser. Cellulosische
Materialien lassen sich dabei nur, nach vorheriger
Umwandlung in wasserlösliche Celluloseether verwenden.
Ferner gelingt eine Fixierung der Mischungskomponenten in
diesem Fall erst nach Gefriertrocknung, so daß eine
Umformung völlig ausscheidet. Zur mechanischen
Stabilisierung müssen diese Mischungen vor der Trocknung
mit Spinnfasern stabilisiert werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, phasengekoppelte Formkörper aus
Polysaccharidmischungen ohne die oben genannten Nachteile
herzustellen. Ziel der Herstellung derartiger Formkörper
ist die wirksame Kombination verschiedener
Polysaccharideigenschaften, wie z. B. hohe Wasserbindung,
Schwermetallbindung, bakterizide und fungizide
Eigenschaften und abgestufte enzymatische Abbaubarkeit
von nichtcellulosischen Polysacchariden, mit der
formgebenden Stützfunktion der Cellulose bzw.
wasserunlöslicher Cellulosederivate. Weitere Vorteile
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten
Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man zur
Lösungsbildung Cellulose und/oder wenigstens ein
wasserunlösliches Cellulosederivat und als Zweitpolysaccharid
wenigstens ein von diesen durch erhöhte Wasserlöslichkeit
unterschiedenes, aus Hexosen mit glycosidischer 1,4- und
1,6-Verknüpfung oder wenigstens teilweise aufs Uronsäure(n)
aufgebautes Polysaccharid, und/oder Polysaccharidderivat
einsetzt.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch die
eintretende hohe Orientierung beim Verformen der Polysaccharid
mischung unter Druck durch eine Düse und die anschließende
Verfestigung durch Koagulation in einem Fällbad ein Grad der
Wechselwirkung zwischen den unterschiedlichen Polymerkomponenten
erreicht wird, der eine bei dieser Art Mischprozeß häufig
auftretende Phasenentkopplung bei Fäll- bzw. Trockenprozessen
verhindert, eine Kombination der verschiedenen Polysaccharid
eigenschaften zur Folge hat und die als Einzelphase wasser
löslichen Polysaccharidkomponenten nach der Verformung so in
dem Cellulosemolekülverband verankert, daß sie nicht mehr mit
Wasser extrahierbar sind.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Verfahrens wählt man das Zweitpolysaccharid aus der
aus Stärke (deren Amylopektinanteil D-Glucose in α-1,4- und
α-1,6-Verknüpfung enthält), Pullulan (D-Glucose mit α-1,4-
Verknüpfung im Maltotriosebaustein und α-1,6-Verknüpfung
zwischen Grundbausteinen) sowie Carubin und Guaran (β-1,4-
verknüpfte D-Mannose mit unterschiedlich häufig α-1,6-gebun
dener D-Galaktose) bestehenden Gruppe aus.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens wählt man das Zweitpolysaccharid
aus der aus Hyaluronsäure, Pektin, Algin, Carrageenan und
Xanthan bestehenden Gruppe aus. Hyaluronsäure besteht aus di
meren β-1,3-verknüpften Grundbausteinen aus D-Glucuronsäure
und 2-Acetamino-2-deoxyglucose- die β-1,4-glycosidisch
miteinander verknüpft sind. Pektin enthält neben α-1,4-
verknüpfter D-Galakturonsäure und -methylester
hauptsächlich C₂- oder C₃-verknüpfte Galaktose bzw.
Arabinoseseitenketten. Algin ist ein Copolymer aus α-1,4-
verknüpfter L-Guluronsäure, β-1,4-verknüpfter D-
Mannuronsäure und abwechselnd α-1,4- und β-1,4-
verknüpften Grundbausteinen. Carrageenan und Xanthan
bestehen aus β-1,4-verknüpfter D-Glucose mit trimeren
Seitenketten aus 6-Acetylmannose, D-Glucuronsäure und
teilweise mit Brenztraubensäure acetalisierter Mannose.
Vorzugsweise setzt man zur Lösungsbildung ferner
als Drittpolysaccharid wenigstens ein Polyglucosamin
und/oder Polyglucosaminderivat ein. Das Polyglucosamin
und/oder Polyglucosaminderivat kann in partiell
abgebauter Form eingesetzt werden. Geeignete
Polyglucosaminderivate sind die entsprechenden N-
und/oder O-(Hydroxy- bzw. Carboxy-)alkyletherderivate von
Chitin und/oder Chitosan.
Die Polysaccharidmischung kann 1 bis 99 Masse-%
cellulosische Komponente(n) enthalten bezogen auf die
Summe aller Polysaccharide und Polysaccharidderivate in
der Lösung. Vorzugsweise liegt der Anteil der
cellulosischen Komponente(n) in dem Bereich von 25 bis 75
Masse-%. Vorzugsweise setzt man als nicht-cellulosische
Komponente(n) zu 1 bis 100 Masse-%
Zweitpolysaccharid(derivat) und zu 99 bis 0 Masse-%
Drittpolysaccharide ein. Für die Herstellung der Lösung
ist die Reihenfolge der Zugabe der einzelnen
Mischungskomponenten nicht festgelegt.
Als Zweitpolysaccharid können wasserlösliche
Homopolysaccharide, die aus einheitlichen Grundeinheiten
in unterschiedlicher Verknüpfungsmöglichkeit aufgebaut
sind, sowie Heteropolysaccharide eingesetzt werden, die
neben einheitlichen Kettengrundbausteinen
unterschiedliche, bevorzugt als Seitenkette gebundene
Bausteine besitzen. Beispiele für Homopolysaccharide sind
die oben genannte Stärke, Pullulan und Hyaluronsäure.
Beispiele für Heteropolysaccharide sind Pektin, Algin,
Carrageenan, Xanthan, Carubin und Guaran.
Die Cellulosederivate können einen
durchschnittlichen Substitutionsgrad (DS = Zahl der
substituierten Hydroxylgruppen der
Anhydridoglucoseeinheit) zwischen 0,1 und 3,0 haben.
Vorzugsweise setzt man Cellulosederivate mit einem DS in
dem Bereich von 0,5 bis 2,5 ein.
Die Zweitpolysaccharide können einen
durchschnittlichen Substitutionsgrad in dem Bereich von
0,1 bis 3,0 haben. Vorzugsweise liegt der DS in dem
Bereich von 0,5 bis 2,0.
Die Polyglucosaminderivate haben im allgemeinen
einen durchschnittlichen Substitutionsgrad in dem Bereich
von 0,1 bis 1,0. Vorzugsweise liegt der DS in dem Bereich
von 0,2 bis 0,8.
Nach der bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens setzt man als
Polysaccharidlösungsmittel ein N-Methylamin-N-oxid ein.
Geeignete Aminoxide sind z. B. N-Methylmorpholin-N-oxid,
N-Methylpiperidin-N-oxid, N-Methylhomopiperidin-N-oxid,
N-Methylpyrrolidin-N-oxid, Di-N-Methycyclohexylamin-N-
oxid und Dimethylbenzylamin-N-oxid. Unter diesen
Verbindungen wird N-Methylmorpholin-N-oxid bevorzugt. Das
Zweitlösungsmittel wird zweckmäßigerweise aus der aus
Dimethylsulfoxid, N-Methylpyrrolidon und Sulfolan
bestehenden Gruppe ausgewählt.
Vorzugsweise führt man eine Vorbehandlung eines
oder mehrerer der eingesetzten Polysaccharide mit 0,1 bis
6,0 Masse-%, bezogen auf Polysaccharid, eines
polysaccharidaktiven Enzyms in einem Flottenverhältnis in
dem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 20 bei einem pH-Wert zwischen 3
und 10 und bei einer Temperatur zwischen 20 und 70°C
während 0,3 bis 3 Stunden durch. Durch diese
Vorbehandlung einzelner oder aller im Gemisch vorhandener
Polysaccharide kann eine deutliche Verkürzung der
Lösungszeit und eine Verringerung der Lösetemperatur auf
80 bis 130°C, vorzugsweise auf 80 bis 110°C erreicht
werden. Eine ähnliche Förderung der Auflösung der
Polysaccharide kann durch deren hydrothermische
Vorbehandlung in einem Flottenverhältnis in dem Bereich
von 1 : 2 bis 1 : 20 bei einem pH-Wert zwischen 4 und 9 und
bei einer Temperatur zwischen 90 und 180°C während 0,5
bis 5 Stunden erreicht werden.
Der Gesamtpolymergehalt der homogenen, zu
verformenden Lösung kann in Abhängigkeit der
Polymerisationgrade der einzelnen Polysaccharide und
ihrer Mischungsanteile 5 bis 30 Masse-%, vorzugsweise 8
bis 15 Masse-% Gesamtpolymer betragen.
Die Lösungen können in üblicherweise verwendeten
Rühr- und Knetvorrichtungen hergestellt werden und sind
vollkommen homogen. Die Verformung der Lösung zu einem
Formkörper führt man bevorzugt nach dem Trocken-
Naßspinnverfahren durch. Die Verarbeitung der Lösung nach
einem Naßspinnverfahren ist ebenfalls möglich. Als
koagulierende Komponente in dem Fällbad wird bevorzugt
Wasser eingesetzt.
Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellte Formkörper kann als Mittel für die Wasser-
und/oder Schwermetallbindung verwendet werden und
beispielsweise zur Herstellung von Hygieneprodukten oder
technischen, wasserabsorbierenden Produkten dienen. Dem
erfindungsgemäß hergestellten Formkörper können ferner
bakterizide und/oder fungizide Eigenschaften verliehen
werden (Schwermetalle). Zudem hat sich gezeigt, daß
Garne, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus
Cellulose und Stärke hergestellt sind, eine erhöhte
enzymatische Abbaugeschwindigkeit im Wiederkäuermagen
zeigen und daher verdaulich sind. So wird beispielsweise
bei Einsatz von bis zu 10% Stärke (bezogen auf
Cellulose) eine Verdoppelung der enzymatischen
Abbaugeschwindigkeit im Wiederkäuermagen erreicht
(Verwendung als Erntebindegarn).
Zur näheren Erläuterung werden die Vorbehandlung und
die Ermittlung des Gesamtpolymergehalts näher
beschrieben.
150 g Fichtensulfitzellstoff werden in einer
wäßrigen Enzymdispersion (Cellulase) aufgeschlagen, durch
Zugabe von 0,05-normaler Schwefelsäure auf einen pH-Wert
von 4,5 eingestellt und unter Rühren auf 45°C erwärmt.
Man beläßt die Suspension über 60 Minuten bei dieser
Temperatur. Im Anschluß wird auf 75°C erhitzt und die
Temperatur über 20 Minuten konstant gehalten. Durch
Zentrifugieren trennt man die enzymhaltige Flotte ab und
wäscht mehrfach mit entionisiertem Wasser. Die
vorbehandelte Cellulose wird abgeschleudert und unter
Normaldruck luftgetrocknet.
150 g Temmingzellstoff werden in Wasser
dispergiert. Durch Zugabe von 0,1 normaler Schwefelsäure
wird der pH-Wert eingestellt. Die Suspension füllt man in
einen Autoklaven und erwärmt unter Rühren auf 130°C. Es
wird bei konstanter Temperatur und Drehzahl über 3
Stunden gerührt, danach abgekühlt, der Zellstoff
abwechselnd mit entionisiertem Wasser gewaschen und
zentrifugiert. Nach 5-maliger Wiederholung schleudert man
ab und trocknet luftfeucht.
Zur Ermittlung des fällbaren Gesamtpolymergehaltes
wird eine definierte Menge der Polysaccharidmischung
mittels Zahnradpumpe durch entsprechend geformte
Öffnungen einer Düsenplatte gedrückt und in einem
wäßrigen Koagulationsbad ausgefällt. Faserkabel, Folien
oder Beads werden in einem Zweit- bzw. Drittbad mit
entionisiertem Wasser gewaschen und im Falle der
Faserkabel bzw. Folien zu Stapeln bzw. zu ca. 10 cm
langen Einzelstücken geschnitten. Die Beads werden noch
zweimal mit entionisiertem Wasser gewaschen. Abschließend
trocknet man die Formkörper bei maximal 45°C im Vakuum
bis zur Gewichtskonstanz.
Berechnung des Gesamtpolymergehalts
mit
E = eingesetzte Gesamtmasse an Polysaccharid(derivat)en in g
M = Gesamtmasse der Mischung zu Beginn in g
W = Masse des abdestillierten Wassers in g.
E = eingesetzte Gesamtmasse an Polysaccharid(derivat)en in g
M = Gesamtmasse der Mischung zu Beginn in g
W = Masse des abdestillierten Wassers in g.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele
näher erläutert.
100 g eines enzymatisch vorbehandelten Zellstoffs
werden mit 100 g Amylomaisstärke vermischt und in 1945 g
60%-iger wäßriger N-Methylmorpholin-N-oxid-Lösung (NMMNO)
dispergiert. Das Gemisch wird in einen Laborkneter
überführt. Man destilliert bei 85°C und einem Enddruck
von 20 mbar 605 ml Wasser ab. Die Homogenität der Lösung
wird lichtmikroskopisch kontrolliert. 10 Minuten nach
Ende der Destillation lassen sich keinerlei
Inhomogenitäten mehr erkennen. Der gravimetrisch
bestimmte Gesamtpolymergehalt beträgt 13%.
Die rückstandsfrei gelöste Polysaccharidmischung
wird nach der Filtration und Entlüftung mit einer
Zahnradpumpe durch die entsprechend geformten Öffnungen
einer Düsenplatte gedrückt. Die durch die
Düsenplattenöffnungen austretende Schar von Fäden
durchläuft einen Luftspalt, wird in einen von Fällbad
(wäßrige Aminoxidlösung) durchströmten Trichter geleitet,
in diesem koaguliert und transportiert, mittels
Aufwickeleinrichtung abgezogen, gewaschen und getrocknet.
Die Prüfung der erhaltenen Fäden auf Reißfestigkeit,
Reißdehnung und Wasserrückhaltevermögen (WRV) nach DIN
53814 ergab die in der Tabelle zusammengestellten
Ergebnisse.
Es wird eine Polysaccharidlösung analog Beispiel 1,
jedoch unter Verwendung von nicht vorbehandeltem
Zellstoff hergestellt. Die Lösung muß bei gleichen
Bedingungen noch 40 Minuten bis zur völligen Auflösung
geknetet werden. Der Gesamtpolymergehalt beträgt 13%.
Die Eigenschaften der analog Beispiel 1 hergestellten
Fäden sind in der Tabelle angegeben.
Die Lösung wird analog Beispiel 2, jedoch bei einer
Knetertemperatur von 130°C hergestellt. Nach Ende des
Abdestillierens muß noch 20 Minuten bis zur vollständigen
Auflösung nachbehandelt werden. Die Viskosität der Lösung
geht auf ca. 50% zurück und es lassen sich nur 10%
Gesamtpolymergehalt ermitteln. Die Eigenschaften der
analog Beispiel 1 hergestellten Fäden sind in der Tabelle
angegeben.
100 g enzymatisch vorbehandelten Zellstoffs werden
mit 100 g Amylomaisstärke und 100 g Xanthan vermischt und
in 7.240 g 60%-iger wäßriger N-Methylmorpholin-N-oxid-
Lösung dispergiert. Dem Gemisch werden analog Beispiel 1
1.540 ml Wasser entzogen. Der gravimetrisch bestimmte
Gesamtpolymergehalt beträgt 5%. Die Eigenschaften der
analog Beispiel 1 hergestellten Fäden sind in der Tabelle
angegeben.
100 g hydrothermisch vorbehandelter Zellstoff
werden mit 200 g Pektin und 100 g N-Hydroxypropylchitosan
(DS = 0,6) vermischt und in 5.145 g 60%-iger wäßriger
NMMNO-Lösung dispergiert. Im Laborkneter werden 1.095 ml
Wasser abdestilliert. Der gravimetrisch bestimmte
Gesamtpolymergehalt beträgt 9%. Die Eigenschaften der
analog Beispiel 1 hergestellten Fäden sind in der Tabelle
angegeben.
300 g enzymatisch vorbehandelter Zellstoff werden
mit 10 g Hyaluronsäure und 90 g N-Carboxymethylchitosan
(DS = 0,8) vermischt und in einem Gemisch aus 1020 g
60%-igem wäßrigen NMMNO und 800 g DMSO dispergiert. Von
der Mischung werden analog Beispiel 1 220 ml Wasser
abdestilliert. Die Mischung enthält 20% Gesamtpolymer.
Die Eigenschaften der analog Beispiel 1 hergestellten
Fäden sind in der Tabelle angegeben.
300 g hydrothermisch vorbehandelter Zellstoff
werden mit 50 g Xanthan, 50 g Guaran und 10 g O-
Carboxymethylchitosan (DS = 0,2) gemischt und in einer
Mischung aus 1.580 g 60%-igem NMMNO und 4360 g N-
Methylpyrrolidon dispergiert. Nach Abdestillieren von 490
ml Wasser analog Beispiel 1 verbleibt in der Lösung ein
Gesamtpolymergehalt von 7%. Die Eigenschaften der analog
Beispiel 1 hergestellten Fäden sind in der Tabelle
angegeben.
200 g Hydroxybutylcellulose (DS = 2,5) werden mit
200 g Hydroxypropylstärke (DS = 1,5) und 100 g N-
Carboxymethylchitosan (DS = 0,5) gemischt und in 6.525 g
ca. 60%-igem NMMNO dispergiert. Nach Abdestillieren von
2.025 ml Wasser (siehe Beispiel 1) verbleibt in der
Lösung ein Gesamtpolymergehalt von 10%. Die Eigenschaften
der analog Beispiel 1 hergestellten Fäden sind in der
Tabelle angegeben.
Claims (25)
1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polysaccharid
mischungen durch Auflösen von Cellulose und eines Zweitpolysaccharids
in einem organischen, mit Wasser mischbaren Polysaccharidlösungsmittel,
das auch ein Zweitlösungsmittel enthalten kann, Verformen der Lösung
unter Druck durch eine Düse zu den Formkörpern und Verfestigung der
Formkörper durch Koagulation in einem Fällbad, dadurch gekennzeichnet,
daß man zur Lösungsbildung Cellulose und/oder wenigstens ein wasser
unlösliches Cellulosederivat und als Zweitpolysaccharid wenigstens ein
von diesen durch erhöhte Wasserlöslichkeit unterschiedenes, aus Hexosen
mit glycosidischer 1,4- und 1,6-Verknüpfung oder wenigstens teilweise
aus Uronsäure(n) aufgebautes Polysaccharid und/oder Polysaccharidderivat
einsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das
Zweitpolysaccharid aus der aus Stärke, Pullulan, Carubin und Guaran
bestehenden Gruppe auswählt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das
Zweitpolysaccharid aus der aus Hyaluronsäure, Pektin, Algin, Carrageenan
und Xanthan bestehenden Gruppe auswählt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß man zur Lösungsbildung als
Drittpolysaccharid wenigstens ein Polyglucosamin und/oder
Polyglucosaminderivat einsetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Polyglucosamin und/oder Polyglucosaminderivat
in partiell abgebauter Form einsetzt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß man 1 bis 99 Masse-% cellulosische
Komponente(n) einsetzt, bezogen auf die Summe aller
Polysaccharide und Polysaccharidderivate in der Lösung.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß man als nicht-cellulosische Komponente(n) zu 1 bis
100 Masse-% Zweitpolysaccharid(derivat) und zu 99 bis 0
Masse-% Drittpolysaccharid einsetzt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß man als Zweitpolysaccharid ein
wasserlösliches Homopolysaccharid oder
Homopolysaccharidderivat einsetzt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß man als Zweitpolysaccharid ein
wasserlösliches Heteropolysaccharid oder
Heteropolysaccharidderivat einsetzt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß man als Drittpolysaccharid Chitin
und/oder Chitosan und/oder ein N- und/oder O-
hydroxyalkyliertes oder -carboxyalkyliertes Chitin-
und/oder Chitosanderivat einsetzt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß man Cellulosederivate mit
einem durchschnittlichen Substitutionsgrad (DS) in dem
Bereich von 0,5 bis 2,5 einsetzt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß man Zweitpoly
saccharidderivate mit einem durchschnittlichen
Substitutionsgrad (DS) in dem Bereich von 0,5 bis 2,0
einsetzt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß man Polyglucosaminderivate
mit einem durchschnittlichen Substitutionsgrad (DS) in
dem Bereich von 0,2 bis 0,8 einsetzt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß man als
Polysaccharidlösungsmittel ein N-Methylamin-N-Oxid
einsetzt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß man das Zweitlösungsmittel
aus der aus Dimethylsulfoxid, N-Methylpyrrolidon und
Sulfolan bestehenden Gruppe auswählt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß man eins oder mehrere der
eingesetzten Polysaccharide mit 0,1 bis 6,0 Masse-%,
bezogen auf Polysaccharid, eines polysaccharidaktiven
Enzyms in einem Flottenverhältnis in dem Bereich von 1 : 2
bis 1 : 20 bei einem pH-Wert zwischen 3 und 10 und bei
einer Temperatur zwischen 20 und 70°C während 0,3 bis 3
Stunden vorbehandelt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß man eins oder mehrere der
eingesetzten Polysaccharide in einem Flottenverhältnis in
dem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 20 bei einem pH-Wert zwischen 4
und 9 und bei einer Temperatur zwischen 90 und 180°C
während 0,5 bis 5 Stunden hydrothermisch vorbehandelt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtpolymergehalt der
homogenen Lösung 5 bis 30 Masse-% beträgt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß man zur Lösungsbildung bei
Temperaturen in dem Bereich von 80 bis 130°C arbeitet.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß man die Verformung der Lösung
zu einem Formkörper nach dem Trocken-Naßspinnverfahren
durchführt.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß man als koagulierende
Komponente in dem Fällbad Wasser einsetzt.
22. Formkörper, der nach dem Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis 21 hergestellt ist.
23. Verwendung des Formkörpers nach Anspruch 22 als
Mittel für die Wasser- und/oder Schwermetallbindung.
24. Verwendung des Formkörpers nach Anspruch 22 als
cellulosische Faser mit bakteriziden und/oder fungiziden
Eigenschaften.
25. Verwendung des nach dem Verfahren nach Anspruch 2
hergestellten Formkörpers als Garn mit erhöhter
Abbaugeschwindigkeit im Wiederkäuermagen
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19544097A DE19544097C1 (de) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polysaccharidmischungen, daraus hergestellte Formkörper sowie deren Verwendung |
| EP97102615A EP0860522B1 (de) | 1995-11-27 | 1997-02-19 | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polysaccharidmischungen |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19544097A DE19544097C1 (de) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polysaccharidmischungen, daraus hergestellte Formkörper sowie deren Verwendung |
| EP97102615A EP0860522B1 (de) | 1995-11-27 | 1997-02-19 | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polysaccharidmischungen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19544097C1 true DE19544097C1 (de) | 1997-07-10 |
Family
ID=26020692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19544097A Expired - Fee Related DE19544097C1 (de) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polysaccharidmischungen, daraus hergestellte Formkörper sowie deren Verwendung |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0860522B1 (de) |
| DE (1) | DE19544097C1 (de) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998055673A1 (de) * | 1997-06-05 | 1998-12-10 | Lenzing Aktiengesellschaft | Regenerierter cellulosischer formkörper |
| US7951237B2 (en) | 2000-02-21 | 2011-05-31 | Smartfiber Ag | Polymer composition and molded articles produced therefrom |
| WO2011117111A1 (de) | 2010-03-25 | 2011-09-29 | Lenzing Aktiengesellschaft | Verwendung einer cellulosefaser |
| US8524326B2 (en) | 2008-01-22 | 2013-09-03 | Lenzing Aktiengesellschaft | Process for the treatment of cellulosic molded bodies |
| US9290864B2 (en) | 2014-04-15 | 2016-03-22 | Spinnova Oy | Method and apparatus for producing fibre yarn |
| CN105705690A (zh) * | 2013-06-17 | 2016-06-22 | 连津格股份公司 | 高吸收性多糖纤维及其用途 |
| US10030323B2 (en) * | 2013-04-05 | 2018-07-24 | Lenzing Aktiengesellschaft | Method for the production of polysaccharide fibers with an increased fibrillation tendency |
| US10196758B2 (en) | 2013-06-18 | 2019-02-05 | Lenzing Aktiengesellschaft | Polysaccharide fibers and method for producing same |
| US10221502B2 (en) | 2013-04-05 | 2019-03-05 | Lenzing Aktiengesellschaft | Polysaccharide fibers and method for the production thereof |
| DE102019007165A1 (de) * | 2019-10-15 | 2021-04-15 | Smartfiber Ag | Verfahren zur Herstellung einer cellulosischen Funktionsfaser mit hoher Ionenaustauschkapazität, und cellulosischer Funktionsfaser |
| WO2023096903A1 (en) | 2021-11-24 | 2023-06-01 | Bolt Threads, Inc. | Compositions for producing cellulose- resilin and cellulose-collagen fibers |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10140772A1 (de) * | 2001-08-20 | 2003-03-13 | Zimmer Ag | Verfahren zur Entfernung von Schwermetallen aus schwermetallhaltigen Medien unter Verwendung eines Lyocell-Formkörpers sowie Lyocell-Formkörper mit adsorbierten Schwermetallen und deren Verwendung |
| DE102007020303B4 (de) | 2007-04-22 | 2014-10-02 | Schwamborn Gerätebau Gmbh | Rundschaftmeißel für Meißelfräsen nebst Halterung |
| MX2012011703A (es) | 2010-04-15 | 2012-11-06 | Buckman Labor Inc | Procesos de fabricacion de papel y sistemas que usan una combinacion de enzima y coagulante cationico. |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0648808A1 (de) * | 1993-02-16 | 1995-04-19 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Lösung von cellulose und verfahren zur herstellung von formmassen daraus |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3447939A (en) * | 1966-09-02 | 1969-06-03 | Eastman Kodak Co | Compounds dissolved in cyclic amine oxides |
| US4211574A (en) * | 1977-07-26 | 1980-07-08 | Akzona Incorporated | Process for making a solid impregnated precursor of a solution of cellulose |
| US4246221A (en) * | 1979-03-02 | 1981-01-20 | Akzona Incorporated | Process for shaped cellulose article prepared from a solution containing cellulose dissolved in a tertiary amine N-oxide solvent |
| AT357260B (de) | 1979-01-16 | 1980-06-25 | Chemiefaser Lenzing Ag | Verfahren zur herstellung von hydrophilen faeden oder fasern |
| DE2905424A1 (de) | 1979-02-13 | 1980-08-21 | Avtex Fibers Inc | Verfahren zur herstellung von staerkehaltigen reyonfasern |
| AT363578B (de) | 1979-10-18 | 1981-08-10 | Chemiefaser Lenzing Ag | Mischfasern auf basis regenerierter cellulose von hoher saugfaehigkeit und hohem fluessigkeitsrueckhaltevermoegen, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung |
| DE3913402A1 (de) | 1989-04-24 | 1990-10-25 | Wolff Walsrode Ag | Verfahren zur herstellung von mischungen aus xanthan und cellulosederivaten |
| DD298789B5 (de) * | 1990-05-10 | 1994-07-21 | Thueringisches Inst Textil | Verfahren zur Aktivierung cellulosischer Faserrohstoffe |
| DE4016328A1 (de) | 1990-05-21 | 1991-11-28 | Raedel Kunstseidenwerk | Polymerkomposite und herstellung |
| DE4017745A1 (de) | 1990-06-01 | 1991-12-05 | Akzo Gmbh | Dialysemembran aus polysaccharidether |
| DE4218568A1 (de) | 1992-06-05 | 1993-12-09 | Akzo Nv | Dialysemembran aus Polysaccharidether II |
| DE4308524C1 (de) * | 1992-06-16 | 1994-09-22 | Thueringisches Inst Textil | Verfahren zur Herstellung von Cellulosefasern und -filamenten nach dem Trocken-Naßextrusionsverfahren |
| DE4219658C3 (de) | 1992-06-16 | 2001-06-13 | Ostthueringische Materialpruef | Verfahren zur Herstellung von Cellulosefasern -filamenten und -folien nach dem Trocken-Naßextrusionsverfahren |
| DE4328329C2 (de) | 1992-08-26 | 1998-02-12 | Suwelack Nachf Dr Otto | Gefriergetrocknete Biomatrix |
| DE4244609C2 (de) | 1992-12-31 | 1996-07-11 | Thueringisches Inst Textil | Stabile Form- und Spinnmasse |
| EP0789790B1 (de) * | 1994-11-03 | 1999-01-20 | Ostthüringische Materialprüfgesellschaft für Textil und Kunststoffe mbH Rudolstadt | Formkörper aus regenerierter cellulose und verfahren zu seiner herstellung |
| DE4439149C2 (de) * | 1994-11-03 | 1997-07-31 | Thueringisches Inst Textil | Verfahren zur Herstellung einer homogenen Celluloselösung |
-
1995
- 1995-11-27 DE DE19544097A patent/DE19544097C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-02-19 EP EP97102615A patent/EP0860522B1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0648808A1 (de) * | 1993-02-16 | 1995-04-19 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Lösung von cellulose und verfahren zur herstellung von formmassen daraus |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998055673A1 (de) * | 1997-06-05 | 1998-12-10 | Lenzing Aktiengesellschaft | Regenerierter cellulosischer formkörper |
| US7951237B2 (en) | 2000-02-21 | 2011-05-31 | Smartfiber Ag | Polymer composition and molded articles produced therefrom |
| US8496748B2 (en) | 2000-02-21 | 2013-07-30 | Smartfiber Ag | Polymer composition and molded articles produced therefrom |
| US8524326B2 (en) | 2008-01-22 | 2013-09-03 | Lenzing Aktiengesellschaft | Process for the treatment of cellulosic molded bodies |
| WO2011117111A1 (de) | 2010-03-25 | 2011-09-29 | Lenzing Aktiengesellschaft | Verwendung einer cellulosefaser |
| US10030323B2 (en) * | 2013-04-05 | 2018-07-24 | Lenzing Aktiengesellschaft | Method for the production of polysaccharide fibers with an increased fibrillation tendency |
| US10221502B2 (en) | 2013-04-05 | 2019-03-05 | Lenzing Aktiengesellschaft | Polysaccharide fibers and method for the production thereof |
| US10220111B2 (en) | 2013-06-17 | 2019-03-05 | Lenzing Aktiengesellschaft | Highly absorbent polysaccharide fiber and use thereof |
| CN105705690A (zh) * | 2013-06-17 | 2016-06-22 | 连津格股份公司 | 高吸收性多糖纤维及其用途 |
| CN105705690B (zh) * | 2013-06-17 | 2018-12-14 | 连津格股份公司 | 高吸收性多糖纤维及其用途 |
| US10196758B2 (en) | 2013-06-18 | 2019-02-05 | Lenzing Aktiengesellschaft | Polysaccharide fibers and method for producing same |
| US9752257B2 (en) | 2014-04-15 | 2017-09-05 | Spinnova Oy | Method and apparatus for producing fibre yarn |
| EP3165642A1 (de) | 2014-04-15 | 2017-05-10 | Spinnova Oy | Verfahren und vorrichtung zur produktion eines papiergarns |
| US9322117B2 (en) | 2014-04-15 | 2016-04-26 | Spinnova Oy | Method and apparatus for producing fibre yarn |
| US9290864B2 (en) | 2014-04-15 | 2016-03-22 | Spinnova Oy | Method and apparatus for producing fibre yarn |
| DE102019007165A1 (de) * | 2019-10-15 | 2021-04-15 | Smartfiber Ag | Verfahren zur Herstellung einer cellulosischen Funktionsfaser mit hoher Ionenaustauschkapazität, und cellulosischer Funktionsfaser |
| WO2023096903A1 (en) | 2021-11-24 | 2023-06-01 | Bolt Threads, Inc. | Compositions for producing cellulose- resilin and cellulose-collagen fibers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0860522B1 (de) | 2004-06-09 |
| EP0860522A1 (de) | 1998-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3011091B1 (de) | Polysaccharidfaser und verfahren zu ihrer herstellung | |
| EP2981639B1 (de) | Polysaccharidfaser mit erhöhtem fibrillationsvermögen und verfahren zu ihrer herstellung | |
| EP2984127B1 (de) | Polysaccharidfilm und verfahren zu seiner herstellung | |
| AT514474B1 (de) | Polysaccharidfaser und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| EP3011085B1 (de) | Polysaccharidfaser und verfahren zu ihrer herstellung | |
| EP2981640A1 (de) | Polysaccharidfaser und verfahren zu ihrer herstellung | |
| EP0860522B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polysaccharidmischungen | |
| EP3645771A1 (de) | Hydrogel-bildende mehrkomponentenfaser | |
| DD142898A5 (de) | Geformter zelluloseartikel,hergestellt aus einer zellulosehaltigen loesung | |
| EP1537261B1 (de) | Verfahren zur herstellung cellulosischer formkorper | |
| DE10059111A1 (de) | Proteinformkörper und Verfahren zu seiner Herstellung nach dem NMMO-Verfahren | |
| WO1998055673A1 (de) | Regenerierter cellulosischer formkörper | |
| EP4045702A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer cellulosischen funktionsfaser mit hoher ionenaustauschkapazität, cellulosische funktionsfaser, cellulosische funktionsfaser umfassendes textilerzeugnis, sowie cellulosische funktionsfaser oder textilerzeugnis umfassendes kleidungsstück oder möbelstück | |
| DE10009034A1 (de) | Verfahren zur Herstellung cellulosischer Formkörper | |
| WO2025210118A1 (de) | Flammgeschützte celluloseregeneratprodukte | |
| EP3536833A1 (de) | Lyocell-fasern ohne mannan |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |