JPS6189201A - セルロースカルバメートの沈殿方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、水性・アルカリ性溶液からセルロースカル
バミン酸塩を沈澱する方法に圓するものである。

（従来の技術） セルロースカルバミン酸塩は、セルロースとイソシアン
酸の化合物であるアルカリ性・水溶性セルロース誘導体
である。　セルロースカルバミン酸塩！塩を水性・アル
カリ性溶液から沈澱させる沈澱剤浴を用いて紡糸したり
フィルム状にすることが可能なセルロースカルバミン酸
塩のアルカリ性溶液を製Ｊ＃ｉすることができる。

（発明が解決しようとする問題点） 沈澱剤浴としては、硫酸を含む溶液が通常使用される。

　セルロースカルバミン酸塩は、酸性条件下では安定な
ので、沈澱に際しては、分解しない。　セルロースカル
バミン酸塩のアルカリ溶液を硫酸と接触させると、セル
ロースカルバミン酸塩が沈澱すると同時に、水酸化ナト
リュームが中和され、硫酸ナトリュームを生ずる。

このようにして、セルロースカルバミンの紡糸工程では
、副産物として、硫酸ナトリュームが生ずるが、これは
、価格が低く、製造工程に利益をもたらすものではない
。　さらに、ｌＩＪ酸により中和された水酸化ナトリュ
ームを製造工程に返還することが極めて困難な点が一大
欠点となる。

そこで水酸化ナトリュームがこの工程にお【プる原料コ
ストの大部分を占めることになる。　したがって、好ま
しくない副産物が生成されない沈澱方法が要求されてき
た。　このような沈澱方法においては、−切の鉱酸を使
用せず、水酸化すトリュームの少なくとも実質的部分を
経済的に回収できることが特に望ましい。

同時に、前記工程は、ファイバーまたはフィルムの品質
についてのある種の要求を満たさなければならない。　
例えば、沈澱によって生ずる繊維の初期強度は、これか
ら作られる製品が処理期間中に受ける強い機械的外力に
耐えられる程度に充分でなければならない。　繊維製造
工程では、例えば、所望の強度特性を得るために紡糸工
程でｇＡ維をストレッチすることが必須の処理条件にな
っている。

（問題点を解決寸べき手段と効果） この発明によれば、沈澱溶液として、これまでの硫酸に
代るもの、すなわら、無機塩を含む沈’１２溶液を使用
することにより、繊維またはフィルム’ＪＪ　Ｑに関し
、１２）レロースカルバミン酸塩がアルカリ溶液から極
めて満足ずべき状態で沈澱することを可能としたもので
ある。

したがって、この発明によれば、鉱酸を全く含んでいな
い溶液中でセルロースカルバミン酸塩を沈澱させること
かできる。　この発明方法によれば、水酸化ナトリュー
ム（ＮａＯＨ）という経済的に再生が極め゛Ｃ困難な副
産物を生ずる塩は、生成されない。　ざらに、この発明
によれば、セルロースカルバミン酸塩の溶解に使用され
る水酸化ナトリュームの回収と再使用とが簡単に行なえ
る方法が得られる。

アルカリ溶液からセルロースカルバミン酸塩を沈澱させ
る本発明の方法は、無機塩を含む溶液において沈澱を行
なうことを特徴とする。

沈澱剤浴として塩溶液を使用することは、紡糸溶液に含
まれる水酸化ナトリュームの回収と再使用を可能とする
。　反対に、ｌｊｆ　Ｍが使用されると、水酸化ナトリ
ュームは、硫酸ナトリュームにコンバートされ、等ａが
前記工程に導入されなければならない。　水酸化ナトリ
ュームは、原１’ｉ＋コストに占める割合が高＜、シた
がって、この発明によれば、工程の経済性を高める効果
がある。

この発明の他の特徴と利点は、前記した化学品のリサイ
クルと回収が極めて容易に行なえる点である。　特に、
カルバミン酸塩の溶解に用いる水酸化ナトリュームの回
収とリサイクルが簡単に行なえることにより、カルバミ
ン酸塩溶液の使用は、極めて有効である。　原則として
、沈澱側温における水酸化ナトリュームの含量が高くな
るのに神経を払う必要は、全くない。　これは、沈澱側
温から水酸化ナトリュームの導因を引き抜き、セルロー
スカルバミンＭ塩溶液調製に使用されることによって達
成できる。　原則として、水酸化ナトリュームは、工程
中において一切消費されず、また、他の塩も使用されな
い。

この発明の方法において、沈澱側温に含まれる塩は、無
ｉ塩である。　はとんどすべての塩は、少な（ともある
程度の沈澱効果を有しているが、炭酸塩、重炭酸塩、塩
化物、硫酸塩を使用すると最良の結果が得られる。　ま
た、徂硫酸塩などの酸性塩は、沈澱剤として効果的に使
用できる。

繊維特性と化学品の回収の二つの点からみると、前記塩
として、炭酸塩、炭酸ナトリュームが使用されると、最
良の結果が得られる。

塩の必要蚤は、例えば、使用される塩と使用温度におけ
るその溶解特性により決定される。塩の含量が少な過ぎ
ると、セルロースカルバミン酸塩の沈澱速度が遅くなり
、強度特性が損なわれる。

炭酸ナトリュームを使用する場合、沈澱側温における塩
の適量は、１０〜３００〜３０重量％くは、２０重量％
より上で、最も好ましいのは、約２５重量％である。　
塩として塩化物を使用する場合、沈澱側温における塩化
物の適…は、１〜３０重量％、ｔＪｆましくは、２０〜
３０重Ｑ’ｌχの範囲である。　硫酸ｊｎを使用する場
合、沈澱側温における硫Ｍ塩のｍＤｋは、１〜３０正聞
２．最も好ましくは、２０〜３０重ω２の範囲である。

　塩の碩は、沈澱が極め−Ｃ速やかに行なわれるに必要
なωにｍ節されるのが通常であり、得られる）７／イバ
ーまたはフィルムは、紡糸でき、延伸処理に耐える。　
　　　　　　　　　　　　）９沈澱剤浴は、無機塩のほ
かに、水酸化ナトリュームを含んでもよい。　水酸化ナ
トリュームの含量は、あまり高くなり過ぎると、沈澱側
温の沈澱特性が低下してしまうので、注意する必要があ
る。　したがって、連続処理の場合、水酸化ナトリュー
ムの４が所定値を越えないようにコントロールする必要
があり、沈澱が行なわれる紡糸浴と共に入る水酸化ナト
リュームの過剰分を絶えず排除しな番プればならない。

　この発明においては、沈澱側温は、水酸化ナトリュー
ムの徴を６重量Ｘまでとし、好ましくは、ｖｉ０４重量
％におさえて沈澱特性の低下を防いでいる。

この発明によれば、ファイバー（１＆　１ｔ　）とフィ
ルムの両者がごスコース方法の常法と手段によりセルロ
ースカルバミン 繊維を製造するには、セルロースカルバミン酸塩溶液は
、紡績突起を介して沈澱側温に紡糸され、フィルム製造
の場合は、該溶液をスリン１〜状のノズルを介して沈澱
側温へ押し出す。　この発明においては、酸は全く使用
されないから、￥Ｌ置に使用する素材は、コストの安い
もので足りる。

この発明の方法においては、沈澱が行なわれるセルロー
スカルバミン酸塩溶液は、セルロースカルバミン酸塩を
４〜１５巾偵χ含み、紡糸浴の適当な粘度は、原則とし
て、５〜５ＯＮｓ／ｍ２である。

水酸化ナトリュームの適当な濃縮度は、５−１２重量％
の範囲である。

沈澱が完了すると、ファイバーまたはフィルムは、洗浄
、乾燥などの後処理が常法により行なわれるが、この点
は、この発明の要旨に関係がないので説明は省略する。

沈澱側温の再生は、種々の方法で行なうことができる。

　例えば、フィンランド特許出願第８４３８１３号、同
第８４３８１４号に開示されているような方法が使用で
きる。

この発明の方法は、下記の実施例に詳細に記載されてい
る。

（実施例） 以下に記載する実施例においては、セルロースカルバミ
ン酸塩は、窒素含ω２．ＩＸ　ＳＤＰ約３００であるも
のが使用されている。

溶液Ａ〜Ｄがセルロースカルバミン酸塩がら準備された
。　その組成を表１に示Ｖ。　該溶液は、濾過され、真
空処理によりエアー抜きされた。

このようにして調整された溶液は、紡糸実験に供された
。

表　　１ 溶液　　　セルロース　　ＮａＯＨ２ｎＯ炭酸カルバミ
ン　　合口　含量　　ブトリ 酸塩含量　　　％　　％　　　ニーム ％　　　　　　　　　　　　　含量 ％ Ａ　　　　　　　７．１　　　　９　　　−　　　−Ｂ
　　　　　　　６．５　　　　　ｇ　　　□０ｇ　　　
　−Ｃ６，５９−− Ｄ６．８　　　９　　　　　　２ Ｅ　　　　　　　７．４　　　　９　　１　　　　−１
１盟ユ 溶液Ｅが室温で硫酸８％と硫酸ナトリューム２０％を含
む沈澱剤浴へ紡糸された。　実験規模の紡糸装ａ　（５
０ｕｔｌフイズの１００孔のノズルを有する）において
紡糸が行なわれた。　このようにして得られた繊維の物
理的特性は、次のとおりであった。

力価（Ｔｉｔｅｒ）　　１．１　ｄｔｅｘ、　　強度（
エアーコンディションされた状態）　　２．２ｃＮ／ｄ
ｔｅｘ、　　伸長度８％。

ウェットモジュール　１１．４ｃＮ／ｄｔｅｘ　０実施
例２ 溶液Ａ−Ｄが室温で実験規模の紡糸装置（５０ｕｍサイ
ズの１（ｔｏ孔のノズルを有する）において紡糸された
。　沈澱剤浴の特性と、このようにして得られた繊維の
物理的特性は、次の表ＩＩのとおりであった。

表［１（その１） 溶液　　　　カルバミン酸塩溶液 セルロース　　　Ｎａ０１１　　ＺｎＯＮａ２ＣＯ３カ
ルバミン酸塩 ％　　　　　　％　　　％　　　％ Ａ　　　　　７．１　　　　　　９−−Ａ　　　　　７
．１　　　　　　９　　　−　　　−８　　　　６．５
　　　　　　９　　０．９　　　−８　　　　６．５　
　　　　　９　　０．９　　　−０　　　　６．５　　
　　　　９　　　−　　　−［）　　　　　６．８　　
　　、．９　　　　　　　　２Ｅ　　　　　７．４　　
　　　　９　　　　１　　　−（つづ（） ｆｉｌｌ（その２） 溶液　　　　　　沈澱剤浴 Ｎａ２ＣＯ３％　　ＮａＯＨ％　　温度℃Ａ　　　　　
　２２．５　　　　０．１　　　　２０Ａ　　　　　　
２０　　　　　　　　　　　２０Ｂ　　　　　　２０　
　　　　　　　　　　２０Ｂ　　　　　　２４　　　　
　０．４　　　　７２Ｃ２０３，４−２０ Ｄ　　　　　　２３　　　　　３　　−　　２０Ｅ　　
　　　　２５　　　　　　　　　　　２Ｇ（次頁へ） 肚（その３） 溶液　　　　　　カルバミン酸塩の特性力価　　強度　
　　伸長度　ウェブ１−（エアコン状態）　　　七デュ
ール ｄｔｅｘ　　　ｃＮ／ｄｔｅｘ　　　％　　　　ｃＮ／
ｄｔｅｘＡ　　　　　２．１　　　２．１　　　８　　
　９Ａ　　　　　２．３　　　１．９　　　９　　　４
．７Ｂ　　　　　１．５　　　２．０　　　８　　　６
．４Ｂ　　　　　３．０　　　１．８　　　７　　　５
．１Ｃ１，７２，０７１１，４ ［）　　　　　１．０　　　１．８　　　１０−　　　
−Ｅ　　　　　１．１　　　２．０　　　７　　　８．
７該テストは、この発明の方法が酸沈澱による実施例１
の製品と匹敵する結果が得られたことを　　　　１１・
示している。

衷ＩＬ旦 セルロースカルバミン酸塩１０．ｌｆｉ％　、　ＮａＯ
Ｈ９ｉ１％を含むカルバミン酸塩溶液が調製された。

沈澱は、温度４２〜４４℃で実施例１〜２と同様な実験
規模の紡糸装置で行なわれた。　沈澱剤浴は、塩化ナト
リュームを２６％含むものであった。

このようにして得られた！！雑の物理的特性は、次ノド
おＶ）テｌｚツだ。力価（Ｔｉｔｅｒ）　　２．７　ｄ
ｔｅｘ。

強度１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、　　伸長度７％、ウェット
モジュール　　８．１ｃ１４／ｄｔｅｘ　　０ 実施例４ セルロースカルバミン酸Ｊｕ　７．４ｍｆｆ１Ｘ　、水
酸化ナトリューム１０重おχを含むカルバミン酸塩溶液
が調製された。　該溶液から紡糸装置のパイロットプラ
ント（紡績突起は、５（ｊｕｍサイズの１００孔のもの
）により繊維が紡糸された。　紡糸は、室温で重硫酸塩
を２５重ａ％含む沈澱剤浴で行なわれた。　このように
して得られた繊維の物理的特性は、次のとおりであった
。　力ｆｉｌｉ　（Ｔｉｔｅｒ）　２．８ｄｔｅｘ、　
　強度２．１ｃＮ／ｄｔｅｘ、　　伸長度４％、ウェッ
トモジュール　１４　ＣＭ／ｄｔｅｉＸ　。

実施例５ セルロースカルバミン酸塩６，５重量％　、　Ｎａ０ｔ
１９刺ｆｌ　、　２ｎＯＯ，９重量Ｘ含むカルバミン酸
１ｎ溶液が調製された。　該溶液からｍｍが室温で水溶
液（Ｈａ　Ｃｏ　を１５．４重Ｂｋ％、Ｎａ１ｌＣＯを
３．１重Ｒ％それぞれ含む）に紡糸された。　このよう
にして得られた繊維の物理的特性は、次のとおりであっ
た。力価（Ｔｉｔａｒ）０．９９　ｄｔｅｘ、　　強度
１．０（ｌ　ｃＮ／ｄｔＯＸ、　　仲艮度１１％、ウェ
ット七ジュール１２．４ｃＮ／ｄｔｅｘ　０ 実施例６ 実施例５によるカルバメート酸塩溶液が調製され、該溶
液からｍｍが水溶液（Ｎａ２ＣＯ３を１２．９ＩｆａＸ
　、Ｎａ１ｌＣＯを４．４車通％それぞれ含む）に紡糸
された。　このようにして得られた繊維の物理的特性は
、次のとおりであった。

力価（Ｔｉｔｅｒ）０．９９　ｄｔｅｘ、　　強度０．
８６　ＣＮ／ｄｔｅＸ。

伸長度７％、ウェットモジュール１２．５ｃＮ／ｄｔｅ
ｘ　０実施例７ セルロースカルバミン酸塩６．６重量％、ＮａＯＨ９％
を含むセルロースカルバミン酸塩溶液が調製された。該
溶液から繊維が室温で水溶液（ＮａＨＣｏ　３を７．０
％含む）に紡糸された。　このようにして得られたｒａ
維の物理的特性は、次のとおりであった。

力価（Ｔｉｔｅｒ）　１．０８　ｄｔｅｘ　、強度０．
７４　ＣＭ／ｄｔ（ｉＸ。

伸長度１１％、ウェットモジュール６．７ｃＮ／ｄｔｅ
ｘ　。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルカリ溶液からセルロースカルバミン酸塩を沈
   澱させるに当り、無機塩を含む溶液に該溶液を接触させ
   てセルロースカルバミン酸塩を沈澱させることを特徴と
   するセルロースカルバミン酸塩の沈澱方法。
2. （２）セルロースカルバミン酸塩溶液が炭酸塩、重炭酸
   塩、塩化物、硫酸塩、亜硫酸塩、重亜硫酸塩からなるグ
   ループから選ばれた一つ、または、複数の無機塩を含む
   溶液に紡糸されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のセルロースカルバミン酸塩の沈澱方法。
3. （３）沈澱剤浴が水酸化ナトリュームを含まないか、ま
   たは、最高限度で６重量％まで含むことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項いずれかに記載のセル
   ロースカルバミン酸塩の沈澱方法。
4. （４）沈澱剤浴が炭酸ナトリュームを最高限度で３０重
   量％まで、水酸化ナトリュームを最高限度で６重量％ま
   で含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３
   項いずれかに記載のセルロースカルバミン酸塩の沈澱方
   法。