PT97394A - Processo para a preparacao de solucoes de celulose em n-metilmorfolina-n-oxido e agua - Google Patents

Processo para a preparacao de solucoes de celulose em n-metilmorfolina-n-oxido e agua Download PDF

Info

Publication number
PT97394A
PT97394A PT97394A PT9739491A PT97394A PT 97394 A PT97394 A PT 97394A PT 97394 A PT97394 A PT 97394A PT 9739491 A PT9739491 A PT 9739491A PT 97394 A PT97394 A PT 97394A
Authority
PT
Portugal
Prior art keywords
water
cellulose
nmmo
solution
process according
Prior art date
Application number
PT97394A
Other languages
English (en)
Inventor
Dieter Eichinger
Stephan Astegger
Karin Weinzierl
Stefan Zikeli
Bernd Wolschner
Heinrich Firgo
Gallus Kirchgatterer
Original Assignee
Chemiefaser Lenzing Ag
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chemiefaser Lenzing Ag filed Critical Chemiefaser Lenzing Ag
Publication of PT97394A publication Critical patent/PT97394A/pt

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/09Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids
    • C08J3/091Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids characterised by the chemical constitution of the organic liquid
    • C08J3/096Nitrogen containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B1/00Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
    • C08B1/003Preparation of cellulose solutions, i.e. dopes, with different possible solvents, e.g. ionic liquids
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F2/00Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2301/00Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08J2301/02Cellulose; Modified cellulose

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Description

I I
Descrição referente à patente j de invenção de Lenzing Aktien- j gesellschaft, austríaca, indus | ! trial e comercial, com sede em Werkstrasse, A-4860 Lenzing, Áustria, (inventores: Mag. Dr. Stephan ASTEGGER, Dipl.-Ing.
Dr. Dieter EICHINGER, Dipl.- | -Ing. Héinrich FIRGO Dr., Gal- j lus KIRCHAGATTERER, Dipl.-Ing. ! i
Kardn WEINZIERL, Dipl.-Ing.Dr. i t
Bernd WOLSCHNER e' Ing. Stefan j ZIKELI, residentes na Áustria) para, "PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES DE CELULOSE EM N-METILMORFOLINA-N-OXIDO E ÁGUA".
DESCRIÇÃO A presente invenção refere-se a um processo para a preparação dé um solução de celulose ém N-metil-morfoli-na-N-óxido e água, em que os três componentes são misturados uns com os outros, assim como a uma solução de celulose em N--metil-morfolina-N-óxido e água.
Um processo deste tipo é conhe‘cido, por • exemplo, por meio da patente de Invenção Norte-Americana US- 1
-4 196 282. Para determinar experimentalmente a concentração má xima de celulose, preparou-se, dé acordo com a mémória déscriti j va desta patente' norte-américana, o sistema de três componentes i i sob a forma dé uma mistura de substancias e por elevação da tem peratura, agitação é vaporização dé água, preparou-se uma massa homogénea de fiação. Verificou-se noméadaménté qué a concentração máxima de celulose diminui se a proporção dé água aumenta, ou que, para uma dada concentração dé celulose', éxiste1 uma con , ί centração máxima permissívél de água. Se, durante' a vaporização j da água, a concentração de água baixa, de maneira qué ém qual- i quér momento a celulose solubiliza-sé completaménte. A partir j das proporções ém massa existentes em solução a partir deste' instante obtém-se a respectiva proporção máxima dé celulose com uma determinada proporção de água.
Por meio de grande número dé ensaios em série, foi possível, de acordo com a citada mémória descritiva da patente de invenção norte-américana, estabelecer as seguintes relações entre a proporção em massa ou a concentração da celulose e a proporção em massa ou a concéntração da água ή2ο cCel — 0,3469-1,695 (I) cu _ + 0,0081 A,65+0,1(100 c„ n-12,76)2 ( TT ^ CGel Z 0,3469-1,695
Estas duas desigualdades estão representadas na Figura 5 da mémória descritiva mencionadas, em que a cur va A corresponde à desigualdade II e a curva B corresponde à de sigualdade I.
Se a desigualdade I é satisfeita (então a desigualdade II é também automaticamente satisfeita), então dis solvé-sé com segurança a celulose no N-métil-morfolina-N-óxido (seguidamente designado por NMMO) e água. Sé, no entanto, se sa tisfaz apenas a desigualdade II, e nem sempre a desigualdade I, . então vérifica-se apenas com certa probabilidade e não com se- 2
gurança a completa dissolução da celuloses.
Na mencionada memória descritiva da patente ! dé invenção norte-americana, são também indicados outros limi- ; tés para o teor dé água e da célulosé ( curva C é D na Figura 5). Sé, noméadaménté, o teor de água for démasiadamente pequeno a solução pode também cristalizar a muito altas temperaturas por indução provocada pélo corte. Uma tal solução deixa dé poder ser trabalhada mésmo por posterior abaixamento da temperatura. Além disso, no caso de um pequeno téor da água, o sistema fica próximo dos limites dé decomposição é dé exmplosão do sis- ! tema NMMO-célulosé, De acordo com as determinações dé calorime- ] tria de varrimento diferencial, o início da decomposição fica apénas maior do que 1702 c. Para garantir a segurança do proces so, a diferença para a temperatura inicial de décomposição deve' j ser o maior possível.
Na solução dé célulosé ém NMMO é água, a água tém várias funções. Uma vantagem reside no facto de, numa mistura de NMMO e água, se dissolver mais celulose' do que em NMMO puro. Desta forma, é possível realizar a extrusão da solução, por exemplo, para fiação dé fios. 0 teor de água devé, em todos os casos, não sér demasiadamente elevado porque' a elevação do teor de água diminui linearmente a concentração máxima de celulose (desigualdade I).
Se a solução for submetida a extrusão, então émprega-se uma solução aquosa de NMMO como agente de precipitação. 0 banho de precipitação pode ser concentrado numa instalação de concentração de produtos químicos é purificado e, em seguida, ser reciclado para a preparação da solução. A rentabilidade total e a inocuidade para o meio ambiente do processo depende da maneira como se manipula o circuito acoplado NMMO/água. Sé sé conseguir substituir em parte o dissolvente muito caro NMMO por água na massa de fiação então podem réalizar-se melhorias directas nos cursos do processo. 3'
Sé sé utilizam soluções com um elevado téor i de água na éxtrusão, então pode poupar-se' além disso o banho j de precipitação. :
Com fundamento no que se referiu, a invenção tem como objectivo proporcionar um processo para a preparação dé uma solução de célulosé ém NMMO é água com um élévado téor de água, de modo que' a segurança do processo é a températu; ra inicial de decomposição séja aumentada e por meio do qual se realizam economias no dissolvente' e agente dé precipitação dis- , pendioso que tem de sér régénérado. j
Este' objectivo atingé-sé dé acordo com a i presente invenção por meio dé um procésso do tipo acima mencionado, de acordo com o qual se subméte a mistura a taxas de cor-j -1 te compreendidas entre 400 - 3.000 s , de preferência, 500- -1 ^ . -800 s , e a proporção em massa de celulose Cçe·^ e a proporção em massa de água c^ Q obedecem à seguinte condição CCel> O*3469-1*695 ch2o (III) A Requerente descobriu surpreendenteménte nomeadamente que essencialménté sé dissolve mais célulosé a uma determinada concentração de água se a mistura for submetida a elevadas taxas de corte. Dé facto, essa quantidade não depende' principalmente da energia dé agitação mas sim das taxas dé corte conseguidas. 0 NMMO empregado podé nesse caso ser tecnicamente purificado ou ser NMMO já posto em circulação (como se déscrevéu acima). B conveniente que a temperatura, durante o tempo em que a mistura é submetida a elevadas taxas dé corte, ésteja compreendida éntre 70 é 1202 C, de preferência, igual a cerca de 1002 C. A esta temperatura, a celulose dissolvé-se dé maneira éspecialmenté boa e ainda suficiéntementé afastada da temperatura de decomposição do NMMO. - 4 -
Dé preferência, adiciona-se a um dos componentes ou à mistura 0 a 1% dé um agente estabilizador conhecido como ácido gálhico e os seus ésteres, espécialmenté éster de propilo do ácido gálhico, pirocatequina, ácido elágico, pirro-galhol, ácido oxálico, ácido fosfórico é héxamétafosfato dé sódio. Estes estabilizadores inibem ou atenuam a decomposição do NMMO é a degradação da célulosé. A concentração máxima dé célulosé que se pode obter pelo processo de acordo com a presente invenção pode exprimir-se por méio da séguinte desigualdade CCel ^ 0,58-2,23 CH Q (iv)
Deve também proteger-se, portanto, uma solu ção de celulose' em N-metil-morfolina-N-óxido e água, desde que a proporção em massa de celulose, © a proporção ém massa de água, c„ n, satisfaçam as seguintes condições CCe'l > 0,3469-1,695 cR Q+ 0,0081 VI, 65+0,1(100 cH Q-12,76)2 (V) 'Cél 0, 58 - 2,23 c. h2o (IV) A requerente descobriu uma razão téórica para a desigualdade IV, muito émbora não pretenda qué a invenção seja restringida por éssa téoria. A teoria é esclarecida por meio dos desenhos anexos. Neles, a Figura 1 representa a so lubilidade máxima dé célulosé em função do teor dé água; a Figura 2 representa um diagrama de dois componentes para o sistema NMMO/H^O; a Figura 3 representa os resultados dé uma análise' da estrutura por meio de raios X de celotetrose e' de NMMO anidro.
Sabe-se que o sistema NMMO/água não tem um eutético mas sim dois eutéticos (veja-sé a Figura 2). Para a 5
dissolução da celulose era até agora apenas possível utilizar o éutético ao qual corréspondé como base um mono-hidrato (MH). Surpréendentemente, é também possível utilizar o segundo éuté- ! tico a 26% de água e a 74% de NMMO empregando maiores taxas dé corte. 0 ponto de fusão deste éutético é igual a 362 C; corresponde à proporção molar dé 1 mole de NMMO para 2,3 moles dé água (NMMO-2,3-hidrato, DH). i 0 NMMO-2,3-hidrato é portanto vantajoso por que, na formação da solução, as moléculas de água podem sér tro cadas por moléculas dé célulose'-OH. Assim, por éxemplo, apresen; ta uma estrutura, por análise' dé raios X, correspondente a cé- j lotetrose e NMMO anidro (AF), qué éstá ligado apenas a uma unidade de glucose. (E.R.S. Maia, A. Péguy, S. Péréz, "Cellu-lose Organic Solutions I. The' Structure of Anhydrous NMMO and NMMO monyhydraté" Acta Crystallogr., Secção B 1981, B 37(10), 1858 - 1862, 1 de Janeiro de 1981).
Supondo qué o NMMO-2,3-hidrato também está em posição dé, na fase líquida, (L), trocar qualquer das moléculas de água por Cell-OH, podem obter-se soluções com uma proporção esséncialmente maior de água, o que se indica na memória descritiva da Patente’ de Invénção Norte-Américana US 4 196 282, acima mencionada.
Tomando ém consideração as hipóteses acima feitas, isto é, que numa solução o NMMO "livre" sé encontra sob a forma de NMMO-(2 a 2,3 ligações em ponte de H) (veja-se a mis tura eutética na figura 2) e que cada unidade de glucose anidra da celulose sé liga a um NMMO anidro, o intervalo de solubilidade' podé alargar-se como se reféré em seguida. A concentração dé água máxima possível numa solução de NMMO-célulose-água é da da pelo diagrama bifásico (Figura 2), isto é, a concentração dé celulose = 0% cH Q = 26% = 0,26.
A concentração máxima de celulose (solução isenta de água) deduz-se da Figura 3, de' acordo com a qual cada unidade de glucose anidra pode ligar no máximo um grupo NMMO. Portanto, a proporção molar NMMO: glucose' anidra é igual a 1. / /MM , . . , x , f ,MM (cCel/ glucose anidra)/(cMMMn/
"NMMO NMMO ) = i. ^CCel//162^//^CNMM0^117^ 1‘
^Cel^NMMO^ “ 162/117 1}38 cCè'l ” 1,38 CNMMO CCel + °NMMO = 100°/o = 1 A partir destas duas equaçõe's, conclui-se que CNMMO " 420/έ; cCel = 58^'
Portanto, verifica-se que, para o limite da direita (C) do intervalo de solubilidade da Figura 1 por interpolação linear cCel ~ 0,58 2,23 cH20 ou reformulado cH20 = °·26 - °·448 cCell
Além disso, deve vérificar-se a seguinte relação
"NMMO 7 1 — c — c — c H20 Cel agente estabilizador,
Na Figura 1, estão ainda indicadas além dis so as concentrações limites qué são referidas na mémória descritivas da Patente Norte-Americana US 4 196 282 acima citada, nomeadamente as curvas A e B que sé encontram igualmente désé-nhadas na Figura 5 é igualménte' são désignadas por A e B. 0 intervalo entre as curvas A é B, por um lado é C, por outro lado, é incluído na presente invenção. Na Figura 1, estão representados outros pontos que correspondem aos exemplos descritos I
I em seguida. j
I i j
Nos Exemplos, a determinação do teor de cé-! lulose' realizou-sé gravimetricaménte por précipitação da célu- j lose com água. No filtrado, determina-se potenciomatricaménte a concentração de NMMO. A determinação da concentração de água realizou-se depois da precipitação da célulosé com metanol no filtrado por meio do reagente dé Karl-Fischér. A DP da celulose foi determinada por cálculo do valor médio e determinação do índice de viscosidade limite de acordo com o método de Cuén ΤΑΡΡΙ T230. A médição féz--se no modo de oscilação (¥ = velocidade angular). A avaliação da solução féz-se opticaménte, por observação com um microscópio; viscosimetricamenté, por méio de um viscosímetro dé rotação da firma HAAKE, Tipo RV20, sistema chapa-chapa (PQI, folga: 1 milí metro; temperatura de médição : 952 C, modo de oscilação).
EXEMPLOS
Exemplos 1 a 21
Num amassador 31 do tipo Werner & Pfléide-rer, LUK 5 III-l, amassaram-se os seguintes componentes: celulose, NMMO (recristalizado em acetona), água e1 GPE (gaiato de propilo), como agente estabilizador, durante quinzé a cento e 8
quinze minutos, a uma temperatura comprééndida entre 70 é 120a C (Tabela 1), ate se obter uma solução transparente quando observada ao microscópio. |
Os parâmetros exactos dos ensaios e os resultados estão reunidos na Tabela 1.
Os exemplos 1 e 21 ficam compreendidos dentro do intervalo conhecido e não dentro do intervalo de acordo com a presente1 invenção. Foram apenas realizados para mostrar que' a utilização de um agente estabilizador é importante em to- j dos os casos para reduzir a degradação da celulose. Quanto maisi elevada for a concentração do agente estabilizador, tanto menor é a degradação da celulose (DP).
Os Exemplos 13, 14 e 20 encontram-se1 fora do intervalo de solubilidade previsto : não se trata de solução de celulose'. No Exemplo 17, encontravam-se ainda presentes muitos pedaços de' fibra partidos e solubilizados.
9
TABELA 1
Exem plo Celulose (%) H20 (%) ΜΜ9 {%) GDP (.%) Temperatura (2 C) Duração do tratamento (min)*) Viscosidade a ¥=0,31 1/s em Pas DP 1 9,8 13,4 r 76,8 0,02 78- 87 20- 95 2,93.102 440 2 14,0 13,3 72,7 0,02 87-103 25- 85 1,11.104 580 3 15,3 12,1 72,6 0,02 98-105 15- 60 6,06.103 470 4 14,9 13,5 71,6 0,02 97-105 15- 60 5,08.103 440 5 13,9 14,3 69,8 0,02 89-104 15- 60 7,10.103 510 6 15,2 15,3 69,5 0,02 100-104 60 1,04.104 550 7 15,0 18,5 66,5 0,08 100-104 55 1,29.104 590 8 18,3 12,1 69,6 0,02 83-107 20- 85 8,10.103 320 9 22,0 14,8 65,2 0,02 99-105 20- 60 9,88.103 340 10 21,2 12,0 66,8 0,02 89-105 20- 60 9,38.103 330 11 20,7 12,6 66,7 0,02 98-105 15- 60 1,40.104 230 12 21,7 11,1 67,2 0,08 110 15- 70 1,02.104 310 . 13 20,0 17,5 62,5 0,08 107-112 90 3,36.102 330 14 20,0 27,0 53,0 0,08 108-115 115 1,61.103 220 15 22,8 11,0 66,2 0,02 37-115 20- 40 1,37.104 220 16 25,8 9,9 64,3 0,02 110-119 15- 70 2,63.103 200 17 24,4 16,4 59,2 0,02 110-120 15- 70 9,45.103 190 18 i 26,3 9,7 64,0 0,02 110-120 15- 70 1,50.104 190 19 1 30,2 8,6 61,2 0,02 115-120 15- 90 não mensurável 200 20 35,0 11,5 53,5 0,08 115-120 15- 90 não mensurável 4 aj^h cia de disso lução 21 9,6 12,9 77,5 “ 95- 98 15-300 5,85.10 380 - 10 -
* - Início da solução - fim da solução. ** - Temperatura de determinação : 1052 C.
Exemplos 22 a 27
Num recipiente com um dispositivo de agitação de 1 litro de capacidade, a aquosa a 60% de NMMO, celulose e 0,01% de GPE como agente estabilizante, déstila-se a água em vácuo (veja-se a Tabela 2). A formação da solução é controlada por meio da elevação da viscosidade (aumento de energia absorvida pelo agitador) ou por observação ao microscópio.
Os parâmetros exactos do ensaios e os resultados obtidos estão reunidos na Tabela 2.
Esclarecimentos:
Prime'ira linha :
Segunda linha : início da formação da solução (aumento de viscosidade') : tempo = 0; até esse momento, evaporou-se já determinada quantidade de água - veja-se decomposição. tempo = XX; fim do processo de dissolução. 11
TABELA 2
Quantidade empnegada(g) H20 composição da solução
Exemplo Tempo Cel H20 NMMO Soma des Cel % H20% NMMO % tila da
celulose: Buckeye V5 22 0 30 160 486 676 166 4,44% 23,67% 71,89% 20 30 143 486 659 183 4, 55% 21,70% 73,75% 23 0 42 168 480 690 156 6,09% 24,35% 69,56% 30 42 140 480 662 184 6,34% 21,15% 72,51% 24 0 54 162 477 693 296 7,79% 23,38% 68,83% 25 54 125 477 656 333 8,23% 19,05% 72,72% Papel velho 25 0 30 160 486 676 166 4,44% 23,67% 71,89% 20 30 143 486 659 183 4,55% 21,70% 73,75% 26 0 42 168 480 690 156 6,09% 24,35% 69,56% 30 42 140 480 662 184 6,34% 21,15% 72,51% Avicell 27 0 90 115 390 595 149 15,1% 19,3% 65,6% 30 90 92 390 573 172 15,7% 16,1% 68,2% - 12 -
Exemplo 28
Ensaio de Fiação; recipiente com agitador de 5 litros de capacidade
Num recipiente com agitador de cinco litros de capacidade, a partir dé uma suspensão que consiste numa so-lução aquosa a 60% de NMMO, celulose (celulose Buckeye V5) e GPE, déstila-se a água em vácuo. Depois dé cerca de três horas, obtiveram-se cerca de 3,000 gramas de solução com a seguinte composição 9,00% de celulose (Buckeye V5) 18,30% dé água 79,50% de NMMO 0,02% de GPE.
Temperatura da solução : 94 - 962 C.
Viscosidade complexa da massa de fiação a 952 c (RV20, oscilação com velocidade angular w=0,31 1/s) : 550 pa.s.
Taxa de corte : 500 l/s.
Fez-se passar por compressão esta solução com um caudal mássico de 10 gramas por minuto através de uma tubeira com 100 perfurações/130 micrómetros, fez-se passar atra vés do espaço de ar e coagulou-se num banho de precipitação em que sé obtiveram as fibras.
Exemplo 29
Ensaio de fiação - recipiente com agitação de 5 litros dé capacidade
Num recipiente com agitação dé cinco litros de capacidade, destila-se' água sob vácuo a partir de uma suspensão qué consiste numa solução aquosa a 60% de NMMO é celulose. Depois de cerca de cinco horas, obtiveram-se 3.000 gramas de solução com a seguinte composição 13
15,90% de celulose (Avicell, DP = 170) 14,40% de água 69,70% de NMMO 0,02% de GPE.
Temperatura da solução : 94 - 962 C.
Viscosidade complexa da massa de fiação a 952 C (RV20, oscilação a w = 0,31 1/s) : 293 pa.s -1
Taxa de corte : 500 s
Comprimiu-se esta solução através de uma tubeira com 100 perfurações/130 micrómetros, com o caudal de 10 gramas/minuto, fez-se passar através de uma folga de ar de 2 centímetros e coagulou-se num banho de precipitação. As fibras assim obtidas tinham as seguintes propriedades:
Avicell Título (dtex) 4,8
Resistência mecânica da fibra (condicionada) (cN/tex) 23
Alongamento das fibras (condicionadas) (%) 8,2.
Exemplo 30
Ensaios de fiação em recipiente com agitação é capacidade de 50 litros
Suspéndem-se 2276 gramas de celulose dé faia obtida pelo processo do sulfito (teor de sólidos ou de matéria seca : 94%, DP 750,<4 = 90%) e 0,02% de GPE como age'nte' estabilizador em 26.139 gramas de uma solução aquosa a 608 de N-metil-morfolino-óxido e destila-se 9.415 gramas de água durante duas horas a 100a C e vácuo de 50 a 300 milibar. Avalia--se a solução assim obtida com base na viscosidade e obsérvação ] ao microscópio. 14 -
Taxa de corte : 370 1/s.
Tempo de dissolução : respectivo intervalo dé tempo que é neces sário globalménte para a destilação da água e até a formação da solução. parâmetros da solução de fiação :
Celulose (%) 9,95 Água (%) 15,4 NMMO {%) 74,65
Tempo de dissolução (horas, minutos) : 5,25.
Viscosidade complexa da massa de fiação a 95a ç (RV20, oscilação a w = 0,31 1/s) : 1680 pa.s. parâmetros da fiação :
Temperatura da massa de fiação (1 2 C) : Número de perfurações da tubeira : Diâmetro das perfurações da tubeira (micrómetros) :
Folga dé camada de ar (mm) :
Quantidade alimentada (g/minuto) : Demora
75 589 150 9 103 8,25 68. 3,0 34,6 9,6.
Velocidade dé extração (m/minuto)
Propriedades das Fibras : Tátulo (dtex)
Resistência a tracção (cN/téx) Alongamento (%)
Exémplo 31 15 1
Ensaio com Máquina de Extrusão de Películas
Numa máquina de extrusão de película de 2 firma BUSS (tipo HS-0050; 0,5 m de superfície;
taxa de corte igual a cerca de 3.000 l/s; folga : 1,5 mm) da Suiça, preparam-se soluções. Para este efeito, introduziu-se uma suspensão constituída por uma solução aquosa a 60% de NMMO e celulose acima mencionada e evaporou-se água sob vacuo (100 mbar) de tal maneira que se tivesse obtido a composição indicada em seguida Número de rotações do rótor : 450 rotações por minuto.
Dados Analíticos :
Beispiel Cell Wasser zeii- Héiz- Viskositãt* % % stoff te'mp. w=0,31 l/s 2 G Pa. s 31 8,39 24,64 Bucke-ye V5 170 1670 32 9,95 15,7 Bucke-ye V5 185 2360 33 14,6 13,13 Bucke-ye V5 210 9860 34 8 16 Bu- chen-zell-stoff DP=750 = 90%
Viscosidade* : Viscosidade complexa me'dida com uma velocida de angular igual a 0,31 l/s, determinada pelo modo da oscilação num viscosímétro HAAKE RV20 a 952 c. 0 tempo de permenência médio da celulose foi igual a cerca de quatro minutos. De acordo com o ponto de vista reológico, trata-se de soluções. Algumas são ligeiramente turvas, isto é, contêm uma certa proporção de celulose não dissolvida.
Exemplo 35 a 39 16
Neste Exemplos, determinou-se a temperatura de decomposição por meio de determinações de calorimetria diferencial de varrimento com soluções de NMMO mono-hidratado e de celulose. Nestes Exemplos, apenas o Exemplo 40 está compreendido dentro do âmbito da presente invenção. Os resultados estão reunidos na Tabela 3. Nesta Tabela :
Início - significa o início da decomposição (temperatura inicial) . Máximo - significa a temperatura máxima que se obtém devido ao carácter exotérmico.
J
Fim significa o fim da reacção exotérmica. TABELA 3 36 37 38
Temperaturas 2 C Exemplo Cel % NMMO % Agua % Início Máximo 35(NMMO.H20)- 87,7 13,3 197 233 9 77,5 13,5 190 225 236 10 78,0 12,0 184 212 230 23 72,0 5,0 164 205 218 23 66,0 11,0 173 217 230 39 A celulose presente na solução diminui a temperatura inicial da decomposição (compare-se com o Exemplo 36). Nas soluções com maiores concentrações de água, atingem-se as maiores temperaturas iniciais no caso de correspoftdentes con centrações dé celulose. 17

Claims (2)

  1. REIVINDICAÇÕES - Ia - Processo para a preparação de soluções de celulose em N-metilmorfolina-N-óxido e água, no qual se misturam três componentes uns com os outros, caracterizado por sé -1 submeter a mistura a taxas de corte de 400 - 3000 s , de pre- -1 ferência, de 500 - 800 s é a proporção em massa de celulose cCel e a ΡΓ0Ρ0Γ<?^° em Massa de água cH Q satisfazerem à seguin-j te condição
  2. 2 (III) cCel*0’3469 “ lj695 CH20 - 2a - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a temperatura, enquanto se submete a mistura às taxas de corte referidas, estar compreendida entre 70 e 120a C e ser de preferência igual a cerca de 100a C. - 3a -
    Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por se adicionar a um dos componentes ou à mistura 0 a 1% de um agente estabilizante conhecido, como ácido gálhico e os seus ésteres, especialmenté, galhato de propilo, pirocatequina, ácido elágico, pirogalhol, ácido oxálico, ácido fosfórico ou hexametafosfato de sódio. - 4a - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por ser satisfeita também a seguinte condição CCel^ 0,58 " 2,23 °H20 (IV) 18 i _ 5ã - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de a proporção de celulose ^ é a proporção de água, em massa, q, satisfazer as seguintes condições 2 CCel> 0’3469"'1’695 °H o+°*0081 \Λ,65+0,1 (100 cH 0~12,76)2 (V) (IV) cCel ^ 58 2’23 cH20 A requerente reivindica a prioridade do pedido austríaco apresentado em 20 de Abril de 1990, sob o n2 A 926/90. Lisboa, 18 de Abril de 1991
    19
PT97394A 1990-04-20 1991-04-18 Processo para a preparacao de solucoes de celulose em n-metilmorfolina-n-oxido e agua PT97394A (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0092690A ATA92690A (de) 1990-04-20 1990-04-20 Verfahren zur herstellung einer loesung von cellulose in n-methylmorpholin-n-oxid und wasser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PT97394A true PT97394A (pt) 1992-01-31

Family

ID=3503033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PT97394A PT97394A (pt) 1990-04-20 1991-04-18 Processo para a preparacao de solucoes de celulose em n-metilmorfolina-n-oxido e agua

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0452610A3 (pt)
JP (1) JPH05156084A (pt)
AT (1) ATA92690A (pt)
BG (1) BG60069B2 (pt)
CA (1) CA2040844A1 (pt)
ES (1) ES2029970T1 (pt)
FI (1) FI911916A7 (pt)
GR (1) GR910300144T1 (pt)
HU (1) HUT58775A (pt)
IE (1) IE911316A1 (pt)
NO (1) NO911463L (pt)
PL (1) PL289950A1 (pt)
PT (1) PT97394A (pt)
RO (1) RO107664B1 (pt)
ZA (1) ZA912710B (pt)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT395863B (de) * 1991-01-09 1993-03-25 Chemiefaser Lenzing Ag Verfahren zur herstellung eines cellulosischen formkoerpers
DE4244609C2 (de) * 1992-12-31 1996-07-11 Thueringisches Inst Textil Stabile Form- und Spinnmasse
AT399348B (de) * 1993-05-05 1995-04-25 Chemiefaser Lenzing Ag Form- bzw. spinnmasse enthaltend cellulose und verwendung bestimmter stoffe zu ihrer stabilisierung
US5413631A (en) * 1993-05-24 1995-05-09 Courtaulds (Holding) Limited Formation of a cellulose-based premix
AT399519B (de) * 1993-09-14 1995-05-26 Chemiefaser Lenzing Ag Form- bzw. spinnmasse enthaltend cellulose und verfahren zur herstellung cellulosischer formkörper
AT400581B (de) * 1993-10-19 1996-01-25 Chemiefaser Lenzing Ag Verfahren zur herstellung von lösungen von cellulose
DE4439149C2 (de) * 1994-11-03 1997-07-31 Thueringisches Inst Textil Verfahren zur Herstellung einer homogenen Celluloselösung
DE4441468C2 (de) * 1994-11-22 2000-02-10 Ostthueringische Materialpruef Verfahren zur Herstellung einer homogenen Lösung von Cellulose in wasserhaltigem N-Methylmorpholin-N-oxid
DE19730090A1 (de) 1997-07-14 1999-01-21 Wolff Walsrode Ag Neuartige Celluloseether und Verfahren zu deren Herstellung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4144080A (en) * 1977-07-26 1979-03-13 Akzona Incorporated Process for making amine oxide solution of cellulose
US4196282A (en) * 1977-11-25 1980-04-01 Akzona Incorporated Process for making a shapeable cellulose and shaped cellulose products
US4581072A (en) * 1982-06-08 1986-04-08 Courtaulds Plc Polymer solutions
DD226573A1 (de) * 1984-09-24 1985-08-28 Schwarza Chemiefaser Verfahren zur herstellung homogener, konzentrierter polymerloesungen

Also Published As

Publication number Publication date
EP0452610A3 (en) 1992-01-08
GR910300144T1 (en) 1992-06-30
JPH05156084A (ja) 1993-06-22
FI911916L (fi) 1991-10-21
HU911304D0 (en) 1991-10-28
FI911916A7 (fi) 1991-10-21
EP0452610A2 (de) 1991-10-23
IE911316A1 (en) 1991-10-23
CA2040844A1 (en) 1991-10-21
RO107664B1 (ro) 1993-12-30
FI911916A0 (fi) 1991-04-19
ZA912710B (en) 1992-01-29
ATA92690A (de) 1992-06-15
HUT58775A (en) 1992-03-30
BG60069B2 (bg) 1993-09-30
NO911463L (no) 1991-10-21
PL289950A1 (en) 1991-10-21
NO911463D0 (no) 1991-04-15
ES2029970T1 (es) 1992-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Olsson et al. Background, Means and Applications
US4302252A (en) Solvent system for cellulose
Nguyen et al. Natural deep eutectics as a “green” cellulose cosolvent
Heinze Cellulose: structure and properties
CA2670619C (en) Dissolution and processing of cellulose
US9200085B2 (en) Solvent used for dissolving polysaccharide and method for manufacturing molded article and polysaccharide derivative using this solvent
Parviainen et al. Dissolution enthalpies of cellulose in ionic liquids
CA1082692A (en) Hollow cellulosic fibers
PT99695B (pt) Processo para preparacao de corpos moldados em celulose
BRPI0620365A2 (pt) processo para a preparação de biopolìmeros regenerados na forma de carboidratos, biopolìmero regenerado na forma de carboidratos, fibras fiadas, sistema de solução para biopolìmeros na forma de carboidratos, e, processo para a preparação de um sistema de solução
BR112017023567B1 (pt) Celulose nanofibrilar, método para a fabricação de celulose nanofibrilar, membrana, uso de celulose nanofibrilar, e, produto
Asaadi et al. High-performance acetylated ioncell-F fibers with low degree of substitution
US4028132A (en) Cellulose solutions and products prepared therefrom
NO158258B (no) Fremgangsmaate for forbedring av alkaliopploeseligheten av cellulosekarbamat.
JP2011074113A (ja) セルロース混合エステルおよびその製造方法
Wei et al. Effects of glucose and coagulant on the structure and properties of regenerated cellulose fibers
PT98324B (pt) Processo para a preparacao de solucoes de celulose em agua e n-metil-morfolino-n-oxido
Protz et al. Solubility and spinnability of cellulose-lignin blends in specific ionic liquids
ES3027861T3 (en) Continuous dissolution of a cellulose derivative
Kosan et al. Preparation and subsequent shaping of cellulose acetates using ionic liquids
US6827773B2 (en) Cellulose solvent compositions and methods of making and employing same
Navard et al. Preparation and properties of cellulose solutions
IE911316A1 (en) A process for preparing a solution of cellulose in¹n-methylmorpholine-n-oxide and water
JP2002512271A (ja) セルロースの活性化及び誘導体化の方法
CA2137783A1 (en) Stable moulding or spinning compound containing cellulose

Legal Events

Date Code Title Description
BB1A Laying open of patent application

Effective date: 19910912

FC3A Refusal

Effective date: 19980506