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Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer gereiften Alkalicellulose
für die Vscosefabrikation Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur kontinuierlichen
Herstellung einer gereiften Alkalicellulose für die Viscosefabrikation, das darin
besteht, daß die in an sich bekannter Weise fortlaufend durch Mercerisierlauge geführten
und abgepreßten Cellulosebahnen unmittelbar nach dem Austritt aus den Preßwalzen
in der vorliegenden dünnen Schicht kontinuierlich durch einen Reiferaum geführt
werden.
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Bei den üblichen Verfahren zur Herstellung und Reifung von Alkalicellulose
für die Viscosefabrikation wird die Cellulose in Form von Blättern oder Tafeln in
Tauchwannen mehrere Stunden lang der Einwirkung einer etwa i8prozentigen Natronlauge
ausgesetzt, dann durch Abpressen von der überschüssigen Lauge befreit und hierauf
einer mehrstündigen - Zerkleinerung unterzogen. Der hieran sich anschließende Reifeprozeß
erfolgt in mehr oder weniger großen Blechgefäßen bei einer Temperatur von 2o bis
2q.° und dauert 2 bis q. Tage.
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Dieser Verfahrensgang erfordert eine beträchtliche Summe von zeitraubenden
Einzelmaßnahmen, erheblichen Kraftbedarf, eine umfangreiche und deshalb kostspielige
Apparatur und schließlich eine sehr sorgfältige Kontrolle der einzelnen Stufen des
periodisch bzw. etappenmäßig, vor sich gehenden Prozesses, wobei das Arbeitspersonal
ungünstigen Einwirkungen der Betriebsstoffe verhältnismäßig stark ausgesetzt ist.
Diese Mängel werden durch die Erfindung beseitigt, deren Wesen nachfolgend beschrieben
und durch# eine Zeichnung schematisch dargestellt ist.. Man verwendet das Cellulosepapier
oder die Cellulosepappe nicht in Form von Blättern oder Tafeln, sondern in Rollenform.
Die Bahn einer solchen Rolle führt man, nach eventueller vorhergegangener Nachtrocknung;
mittels einer entsprechenden Transportunterlage,beispielsweiseeines Drahtgewebes,
zweckmäßig aus nicht rostendem Material bestehend, durch ein Laugenbad üblicher
Konzentration von etwa. 18 ojo Na O H hindurch.
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Dieses Laugenbad befindet sich in einem flachen eisernen Kasten, und
es ist durch entsprechende Führungsrollen dafür zu sorgen, daß sowohl Drahtgewebe
als auch Cellulosebahn unter dem Spiegel der Flüssigkeit gehalten werden.
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Mit dem Eintritt der Cellulosebahn in die Laugenfiüssigkeit beginnt
die Mercerisierwirkung, welche, da die Cellulose 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 Cellulosebahn abhängig ist. Es soll nur darauf hingewiesen
werden, daß die Geschwindigkeit des Durchführens der Cellulosebahn und die Länge
der Tauchwanne unter Berücksichtigung der Schichtstärke der Cellulose in
einem
bestimmten Verhältnis zueinander stehen müssen. Praktisch dürfte man beispielsweise
mit einer Wannenlänge von i o bis iz m 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.
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Es ist auch möglich und gegebenenfalls zweckmäßig, die Cellulosebahn
statt auf einemTransportgewebe zwischen zwei Transportgeweben unterzubringen: In
diesem Falle kann man in einer hohen 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 Cellulosebahnen
übereinander durch den Apparat führen.
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Die Abpressung der überschüssigen Lauge nach Verlassen der Tauchwanne
geschieht nun in der Weise, daß die mit Lauge getränkte Cellülosebahn, 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 Cellulose verbleibenden
Alkalis derart zu beeinflussen, daß das allgemein übliche Verhältnis von etwa i
: 2 erzielt wird.
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Beim Austritt der mit der nunmehr- abgepreßten Alkalicelluloseschichtbedeckten
Transportunterlage aus der Preßvorrichtung löst man die Cellulosebahn von der Unterlage
ab und führt sie mit Hilfe eines zweiten Transportbandes o. dgl. der weiteren Verarbeitung,
dem Reifeprozeß, zu, während die bisher zum Transport gebrauchte Gewebebahn wieder
zum Ausgangspunkt zurückkehrt und mit neuer Cellulose beladen den Ärbeitsprozeß
kontinuierlich fortsetzt.
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Für den Fall, daß die Alkalicellulose beim Austritt aus der Preßvorrichtung
an der Quetschwalze hängen bleiben sollte, kann die Anordnung eines Schabers oder
Abstreifers vorgesehen werden. Auch kann man eine oder mehrere Walzen des Quetschwerkes
mit Gummi oder einem anderen geeigneten Mate rial 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.
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Wenn man darauf Wert legt, die durch Behandlung der Cellulose mit
Lauge zu bewirkende Entfernung der Hemicellulose möglichst restlos zu gestalten,
so läßt sich dies unter Benutzung des erfindungsmäßigen Verfahrens besonders zweckentsprechend
durchführen. Man hat nur die Cellulosebahn -mit oder ohne zwischenzeitige Entfernung
des jeweiligen Laugenüberschusses - durch zwei oder mehrere Laugebäder, 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 Laugebädern solche Substanzen zusetzen, die - wie z. B. Hydrochinon öder
Melasse -geeignet sind, deren mercerisierende Wirkung zu regeln bzw. zu beeinflussen.
Für den Ersatz der Tauchlauge ist in zweckentsprechender Weise zu sorgen.
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Nach dem Austritt der Alcalicellulosebahn aus der Prüßvorrichtung
ist der Mercerisierungsprozeß beendet, und das erzielte Produkt wird nunmehr dem
Reifeprozeß unterworfen. Hierzu überführt man die aus der Preßvorrichtung austretende
Alkalicellulosebahn auf eine zweite Transportunterlage, die beispielsweise aus einem
dazu geeigneten Baumwollstoff bestehen kann. Mit Hilfe dieser wird die Bahn in den
Schlitz eines Wärmeschrankes 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 Alkalicellulose 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
Alkalicellulose 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 abgekühlt 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 Alkalicellulose
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 Ueberführung 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 gewünschten Reifegrad entsprechend gegeneinander abgestimmt werden.
Um eine unerwünschte Austrocknung der Alkalicellulose zu verhindern, kann man in
dem Reiferaum einen entsprechenden Luftfeuchtigkeitsgehalt aufrechterhalten, was
beispielsweise durch Einblasen von Kesseldampf erreicht werden kann.
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Während des gesamten Herstellungsvorganges kann nötigenfalls die Alkalicellulose
gegen die Einwirkung der in der Luft befindlichen Kohlensäure geschützt werden,
indem man die gesamte Apparatur entsprechend einkapselt und den Arbeitsraum dauernd
mit kohlensäurefreier Luft beschickt sowie die verbrauchte Luft entfernt.
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Zusammenfassend sei gesagt; daß das vorbeschriebene Verfahren zur
Herstellung und Reifung von Alkalicellulose außer--den schon vorerwähnten Vorteilen
der Kontinität, der größeren Ökonomie, der geringeren Raumbeanspruchung und der
fast gänzlichen Gefahrlosigkeit auch insbesondere den Vorzug besitzt, daß es infolge
mannigfacher Variationsmöglichkeiten gestattet, den Verfahrensgang ohne Schwierigkeiten
den Schwankungen in der Beschaffenheit des zu verwendenden Rohmaterials anzupassen.
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In der beiliegenden Zeichnung ist der Verfahrensgang schematisch dargestellt.
Von der Celluloserolle i wird die Cellulosebahn 2 abgezogen und zwischen den Führungsrollen
3 und ,l in die im- Tauchbehälter 5 befindliche Natronlauge eingeführt. Hierbei
legt sich die Cellulosebahn 2 auf das, ein endloses Förderband bildende Transportgewebe
6, das, unter Mittätigkeit der weiteren Führungsrollen 7, $, 9, 1 o, in einer aus
der Zeichnung ohne weiteres ersichtlichen Weise die Cellulosebahn durch den Tauchbehälter
und schließlich zwischen die Ouetschwalzen 11, 12 befördert. Nach Austritt aus den
Ouetschwalzen kehrt das Transportband 6 wieder in den Tauchbehälter zurück, während
die Celtulosebahn sich ablöst und von einem andern endlosen Transportband 13 in
den Reifeschrank 14 geführt wird. Dort wird die Cellulosebahn von einer Reihe waagerecht
in verschiedenen Höhen angeordneter Transportbänder i5a, i5b, i5c usw. nacheinander
übernommen und durch den Reifeschrank stufenweise nach abwärts geführt. An der mit
16 bezeichneten Stelle tritt die Cellulosebahn aus dem Reifeschrank in die Kühlzone,
die hier außerhalb des Reiferaumes gedacht ist, aber auch innerhalb desselben angeordnet
sein kann.
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Der Uebersicht wegen ist die Cellulosebahn mit strichpunktiertem Linienzug
dargestellt, während die Transportbänder mit einfach gestrichelten Linien gezeichnet
sind.