專利名稱：模制體的生產(chǎn)方法及實施裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一套由某種基質(zhì)生產(chǎn)模制體的方法。這里，用于制作可成形溶液的基 質(zhì)，將首先與某種溶劑混合，然后，在將加入的溶劑至少有部分從混合液中分離出后，可成 形溶液被注入到塑形裝置中。此外，本發(fā)明還涉及一套該方法的實施裝置。
背景技術(shù)：
在這里，所有由天然或人工基質(zhì)制成的物體，都被包含在“模制體”這個概念之中。 一般來說，可借助于模具，使基質(zhì)具有模制體的形狀。對于基質(zhì)，舉例來說，有理應(yīng)提及但又 絕不局限于此的粘膠纖維基質(zhì)。粘膠纖維，是由纖維素作為基底材料，并在工業(yè)上采用粘膠方法生產(chǎn)出來的。粘膠 纖維具有與棉纖維相同的化學(xué)性質(zhì)。與粘膠纖維類似的產(chǎn)品有莫代爾纖維。莫代爾纖維也同樣100%由纖維素構(gòu)成，而 且跟粘膠纖維一樣，也是由天然纖維素制成。然而，采用稍有變化的生產(chǎn)工序，就可使其獲 得更高的纖維強度和更好的纖維特性。同樣地，天絲(Tencel)纖維和萊塞爾(Lyocell)纖維也被歸到纖維素纖維中。對 于Lyocell纖維，纖維素可借助于無毒溶劑NMMO(N-甲基嗎啉-M-氧化物)，在自身不發(fā)生 變化的情況下直接溶解，而不會先與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，或是衍生出黃藥。Lyocell纖維的 紡絲過程，在經(jīng)稀釋的富含水的NMMO-槽中完成。在這里，纖維素的溶解極限值不會被超 出，纖維素可因此形成線狀。為實現(xiàn)該目的，將通過紡絲噴嘴噴入合適的紡絲溶液。在DE 1 713 486，US-A-3 447 939或GB 8 216 566中，對Lyocell方法作了示例性描述。合適 的紡絲溶液，可示例性地由在水平面上工作的成形反應(yīng)器制成，這在DE 198 37 210或WO 02/20885 Al中有相應(yīng)描述。在這些裝置中，可按照公知的方法，生產(chǎn)出紡絲溶液，且制得的紡絲液具有紡絲過 程所需的可后續(xù)加工的粘度，以及與此對應(yīng)的纖維素濃度。然而，與紡絲過程相對應(yīng)的裝 置，只能對具有較低粘度的紡絲液進行加工，這極大地降低了紡絲液的生產(chǎn)效率。在特殊情 況下，很低的粘度及與此對應(yīng)的低纖維素含量是有必要的，而此時若按照公知的技術(shù)將無 法再高效率地生產(chǎn)出紡絲溶液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，從本質(zhì)上提高可成形溶液及模制體的生產(chǎn)效率。為解決上述任務(wù)，可成形溶液將在成形操作之前被稀釋。本發(fā)明的原理在于，使可成形溶液(如紡絲溶液)的生產(chǎn)過程與成形加工過程 (如紡絲)相分離，并使每個過程都具有其最佳的粘度(或者說纖維素濃度)。由于原則 上公知的成形反應(yīng)器在高粘度下具有明顯更高的工作效率，因此，這一級操作將在更高的 纖維素濃度下完成，而只有當生產(chǎn)的紡絲溶液達到紡絲裝置所需的粘度(或者說纖維素濃 度)時，才用適當濃度的氧化胺-單水合物對其進行稀釋。
在設(shè)備技術(shù)上，可成形溶液的生產(chǎn)過程與成形加工過程相分離的技術(shù)，其特征在 于，在原有成形反應(yīng)器與成形裝置之間，串接有一個混合器。在混合器中，高粘度的可成形 溶液被稀釋。此外，由串接的相應(yīng)緩沖容器，可對該方法的兩個步驟作清晰劃分。生產(chǎn)的模制體類型具有次要意義。優(yōu)選地生產(chǎn)花絲、流絲線(Fliesse)或者說長 絲紗線。但也可生產(chǎn)膠片、中空纖維、薄膜或其它類似物。將可成形溶液制成所需纖維素模 制體的成形加工，可通過公知的用于生產(chǎn)纖維的紡絲噴嘴——隙縫式噴嘴或中空線紡絲噴 嘴實現(xiàn)。緊接著的成形加工，或者說，在將已經(jīng)成形加工的可成形溶液注入到冷凝槽之前， 還可使可成形液延展。作為溶劑，可優(yōu)選使用氧化叔胺，特別是氧化胺_單水合物。然而，對于本發(fā)明，并 不局限于上述兩種溶劑。而且，本發(fā)明也不局限于纖維素，像蛋白質(zhì)、聚乳酸、淀粉或是它們 的混合物，也都可被包含在內(nèi)。在本方法的起始階段，待溶解物質(zhì)應(yīng)特別具有至80%的含水量。然后，它將在 溶劑作用下溶解。在該方法操作過程中，水含量將降低到溶解窗(Loesefenster)的濃度。在本方法的第一個步驟結(jié)束時，應(yīng)在氧化胺-單水合物中，示例性地制出待溶解物濃度 為12%至28%的紡絲液。但紡絲溶液不可急于放到緩沖容器中。而應(yīng)該在為紡絲作好準備后，優(yōu) 選再用氧化胺“單水合物對其進行稀釋，直至形成可在紡絲裝置中輕易完成紡絲操作的溶液。此 外，按照本發(fā)明的提議，將用容積泵在增壓條件下輸送紡絲溶液，而用第二級容積泵將氧化胺-單 7jC合物配送到物質(zhì)流中。在這里，兩個容積泵以如下方式確定，即在氧化胺-單水合物中產(chǎn)生的 紡絲液，其所溶解的物質(zhì)具有所期望的低濃度值4%至14%。這里，將在混合器中對已稀釋的紡 絲液進行處理，而混合器可具有任意的布置形式。此外，混合器也可能額外地用于緩沖。如有可能，已均勻化的紡絲液，將在經(jīng)過帶或不帶升壓泵的混合器后，被壓進紡絲 液過濾器，從而使紡絲液進一步均勻化。過濾器的篩孔直徑優(yōu)選為1至500微米。為監(jiān)控紡絲液，將對混合器前后的紡絲液及氧化胺_單水合物的折光指數(shù)和溫度 進行檢驗。折光指數(shù)應(yīng)介于1. 48和1. 49之間。為防止紡絲液的稠度發(fā)生改變，應(yīng)對所有的管路、泵和混合器，也就是說，盡可能 將所有的配套件(紡絲液與其機組狀況直接相關(guān))，以及氧化胺_單水合物的管路進行加 熱。溫度被選在80至120攝氏度之間。此外，所有含有紡絲液、氧化胺_單水合物及/或已稀釋紡絲液的配套件，應(yīng)使用壓 力和溫度傳感器進行監(jiān)控，并確保不會出現(xiàn)不允許的過壓現(xiàn)象。該功能可由比如爆破盤實現(xiàn)。紡絲液在緩沖容器中存儲時，應(yīng)注意緩沖容器也要被加熱，而且紡絲液在被引入 和輸送出緩沖容器時均應(yīng)無氣泡。紡絲液優(yōu)選在預(yù)壓力下被輸送出緩沖容器。其中，為產(chǎn) 生預(yù)壓力，可示例性地將氮氣加到產(chǎn)品表面。此外，氮氣還應(yīng)被輕微增濕。


本發(fā)明的其它優(yōu)點、特征和細節(jié)，將在隨后通過對優(yōu)選實施例的描述，以及借助于 相關(guān)示意圖得出。其中，給出的唯一示意圖，以方框圖形式展示了按照本發(fā)明的由再生原料 生產(chǎn)模制體的方法。為此，所需的纖維素將通過輸入管路1，被輸送到成形反應(yīng)器2中。這種類型的成 形反應(yīng)器，在DE 199 40 521 Al或DE 41 18 884中作了示例性公知。然而，本發(fā)明并不局限于這種類型的成形反應(yīng)器。所有可將再生原料加工成適于后續(xù)紡絲操作的加工裝置，都 可用在本發(fā)明中。在給出的實施例中，對再生原材料的加工處理，是通過某種溶劑(優(yōu)選氧化胺_單 水合物)實現(xiàn)的。其中，溶劑由另一條輸入管路3輸送給成形反應(yīng)器。在成形反應(yīng)器2中，在不斷供入熱量的前提下，可實現(xiàn)原材料與溶劑的充分拌勻， 同時也可實現(xiàn)溶劑蒸發(fā)，以產(chǎn)生粘度相對較高的紡絲液。紡絲加工將在隨后由卸料裝置4 輸送給緩沖容器5，并在根據(jù)需要輸入熱量的情況下暫存于其中。紡絲液一旦被消耗，容積 泵6就會從緩沖容器5中提取出粘度相對較高的紡絲液，并將紡絲液輸送給混合器7。在容 積泵6和混合器7之間的傳輸路徑上，或是直接在混合器7中，將同樣通過容積泵8在物質(zhì) 流中加入某種溶劑(優(yōu)選氧化胺_單水合物)。而這可通過輸入管路9實現(xiàn)。此時，混合器7中的紡絲液將被引入的氧化胺-單水合物稀釋。其中，混合方式和 混合器自身具有次要的意義。經(jīng)稀釋的紡絲液將從混合器7中排出，并經(jīng)泵13被擠壓到紡絲液過濾器10中。在 這里，紡絲液將被再次均勻化。之后，如有需要，紡絲液可被暫存到另一個緩沖容器11中。 而隨后在裝置12中就可實現(xiàn)原本的紡絲操作。標號清單
權(quán)利要求
在用某種基質(zhì)生產(chǎn)模制體的方法中，用于制作可成形溶液的基質(zhì)將首先與某種溶劑混合，然后在將所加入的溶劑至少有部分從混合液中分離出后，可成形溶液被注入到成形裝置中，這種方法的特征在于，可成形溶液將在成形操作之前被稀釋
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，用氧化叔胺作為溶劑。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，用氧化胺-單水合物作為溶劑。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項的方法，其特征在于，待溶解的物質(zhì)由蛋白質(zhì)、聚乳酸、 淀粉或它們的混合物構(gòu)成。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項的方法，其特征在于，在本方法的起始階段，待溶解物 質(zhì)應(yīng)特別具有至80%的含水量，并通過某種溶劑溶解。
6.按照權(quán)利要求1至5中至少一項的方法，其特征在于，在氧化胺_單水合物中，作為 紡絲液的可成形溶液，含有濃度為12%至28%的原材料。
7.按照權(quán)利要求1至6中至少一項的方法，其特征在于，作為紡絲液的可成形溶液，在 紡絲操作前，將用氧化胺_單水合物對其再次稀釋。
8.按照權(quán)利要求1至7中至少一項的方法，其特征在于，所制得的可成形溶液，將借助 于容積泵(6)，在過壓情況下輸送，而借助于第二級容積泵(8)，氧化胺-單水合物將被配送 到物質(zhì)流中。
9.按照權(quán)利要求8的方法，其特征在于，兩個容積泵(6，8)以如下方式確定，即在氧化 胺_單水合物中產(chǎn)生的紡絲液，其所溶解的物質(zhì)應(yīng)具有所期望的低濃度值4%至14%。
10.按照權(quán)利要求1至9中至少一項的方法，其特征在于，經(jīng)稀釋的可成形溶液，在某個 靜態(tài)的或動態(tài)攪動著的混合器(7)中被加工處理，其中，混合器(7)被直接在線接入后續(xù)分 配管路中，或是以與其分離的形式布置，同時，混合器(7)還具有額外的緩沖功能。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其特征在于，已均勻化的紡絲液，將在流經(jīng)帶或不帶升壓 泵的混合器(7)后，被壓進紡絲液過濾器(10)，以使紡絲液進一步均勻化，而過濾器(10)的 篩孔直徑為1至500 μ m。
12.按照權(quán)利要求11的方法，其特征在于，對混合器(7)前后的紡絲液及氧化胺-單水 合物的折光指數(shù)和溫度進行檢測。
13.按照權(quán)利要求12的方法，其特征在于，折光指數(shù)介于1.48和1. 49之間。
14.按照權(quán)利要求1至13中至少一項的方法，其特征在于，含有濃縮可成形溶液、氧化 胺_單水合物或已稀釋可成形溶液的至少部分管路、泵、混合器等，將被加熱到大約80至 120°C。
15.按照權(quán)利要求1至14中至少一項的方法，其特征在于，對含有可成形溶液、氧化 胺-單水合物或已稀釋可成形溶液的至少部分配套件，應(yīng)使用壓力和溫度傳感器進行檢 測，并/或通過爆破片來確保非正常過壓下的安全。
16.按照權(quán)利要求1至15中至少一項的方法，其特征在于，濃縮的可成形溶液被儲存在 緩沖容器(5)中，或直接由泵(6)輸送給混合器。
17.按照權(quán)利要求1至15中至少一項的方法，其特征在于，經(jīng)稀釋的可成形溶液被儲存 在緩沖容器(11)中，或直接被輸送給裝置(12)，用于成形加工。
18.按照權(quán)利要求16的方法，其特征在于，可成形溶液在緩沖容器(11)中被加熱。
19.按照權(quán)利要求16，17或18的方法，其特征在于，經(jīng)稀釋的可成形溶液，由頂部、側(cè)面或頂部無氣泡地輸入到緩沖容器(5，11)中，并從底部同樣無氣泡地排出。
20.按照權(quán)利要求16至19中至少一項的方法，其特征在于，優(yōu)選用雷達探空儀，對緩沖 容器(5，11)的填充狀態(tài)進行測量。
21.按照權(quán)利要求16至19中至少一項的方法，其特征在于，在預(yù)壓力作用下，將緩沖容 器(5，11)中的可成形溶液加到產(chǎn)品表面。
22.按照權(quán)利要求21的方法，其特征在于，預(yù)壓力由氮氣產(chǎn)生。
23.按照權(quán)利要求22的方法，其特征在于，氮氣被輕微加濕。
24.按照權(quán)利要求1至23中至少一項的方法的實施裝置，其特征在于，在成形反應(yīng)器 (2)和裝置(12)之間串接有一個用于減小可成形溶液粘度的混合器(7)，用于可成形溶液 的成形。
25.按照權(quán)利要求24的設(shè)備，其特征在于，在成形反應(yīng)器(2)與成形裝置(12)，及/或 混合器(7)與成形裝置(12)之間，設(shè)置有緩沖容器(6，8)。
26.按照權(quán)利要求24或25的設(shè)備，其特征在于，在混合器(7)的后端，安置有可成形溶 液過濾器(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一套由某種基質(zhì)生產(chǎn)模制體的方法。這里，用于制作可成形溶液的基質(zhì)，將首先與某種溶劑混合，然后，在將加入的溶劑至少有部分從混合液中分離出后，可成形溶液被注入到成形裝置中，而在成形加工之前，可成形溶液應(yīng)先被稀釋。
文檔編號C08B1/00GK101952322SQ200980104362
公開日2011年1月19日 申請日期2009年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月8日
發(fā)明者徹特扎克·奧利維耶, 斯徹克奈特·海馬特, 淮特·丹尼爾, 迪內(nèi)爾·安迪瑞斯 申請人:利斯特股份公司