liyosel - Lyocell

Örtü malzemesi olarak liyoselli şilte
Tencel (bir liyosel markası) içeren bir katın etiketi

Lyocell bir suni ipek şeklidir . Çözünen hamurdan yapılan ve daha sonra kuru jet-ıslak eğirme ile yeniden oluşturan selüloz elyafından oluşur . Elyaf, giyim ve diğer amaçlar için tekstil yapmak için kullanılır. Viskon prosesi ile yapılan suni ipekten farklı olarak , liyosel üretimi, işçiler ve çevre için toksik olan zararlı karbon disülfit kullanmaz . 2018'de, liyosel işlemi, suni ipek yapmak için daha yaygın olan viskon işleminden daha pahalıydı.

"Liyosel", selüloz lifleri yapmak için liyosel işlemine atıfta bulunmak için kullanılan, genelleştirilmiş bir ticari marka haline gelmiştir. ABD Federal Ticaret Komisyonu , liyosel'i "hidroksil gruplarının ikamesinin olmadığı ve hiçbir kimyasal ara ürünün oluşmadığı organik bir çözeltiden çökeltilmiş selülozdan oluşan" bir lif olarak tanımlar. Elyafı rayonun bir alt kategorisi olarak sınıflandırır .

İsimler

Lyocell elyafları, Tencel ( Acordis tarafından , daha önce Courtaulds tarafından ), Lenzing Lyocell ( Lenzing ), Newcell ( Akzo Nobel ) ve Seacell ( Zimmer AG ) gibi markalar altında üretilmektedir . Birla şirketi de bunu Excel markası altında satmaktadır .

Tarih

Tencel'in gelişimi çevresel kaygılarla motive edildi; araştırmacılar, viskon yönteminden daha az zararlı yollarla suni ipek üretmeye çalıştılar .

Liyosel prosesi 1972 yılında , Kuzey Karolina, Enka'daki şu anda faaliyette olmayan Amerikan Enka elyaf tesisindeki bir ekip tarafından geliştirildi . 2003 yılında Amerikan Tekstil Kimyagerleri ve Renk Uzmanları Birliği (AATCC) tarafından Neal E. Franks'e liyosel için Henry E. Millson Buluş Ödülü verildi. 1966–1968'de Eastman Kodak Inc.'den DL Johnson, NMMO çözümleri üzerinde çalıştı. 1969'dan 1979'a kadar olan on yılda, American Enka , süreci ticarileştirmek için başarısız bir girişimde bulundu. Enka bünyesinde fiberin işletme adı "Newcell" olup, çalışma durdurulmadan önce pilot tesis ölçeğinde geliştirme yapılmıştır.

Selülozu NMMO'da çözmenin temel süreci ilk olarak Mcorsley tarafından Akzona Incoporated (Akzo'nun holding şirketi) için 1981 tarihli bir patentte tanımlanmıştır. 1980'lerde patent, Akzo tarafından Courtaulds ve Lenzing'e lisanslandı .

Elyaf, 1980'lerde Courtaulds Fibers tarafından "Tencel" markası altında geliştirildi . 1982'de Coventry, İngiltere'de haftada 100 kg'lık bir pilot tesis inşa edildi ve 1984'te üretim on kat (bir ton/haftaya) artırıldı. 1988'de İngiltere , Grimsby'de 25 ton/hafta yarı ticari bir üretim hattı açıldı. , pilot tesis .

İşlem ilk olarak Courtaulds'un Mobile, Alabama'daki (1990) rayon fabrikalarında ve Grimsby fabrikasında (1998) ticarileştirildi . Ocak 1993'te Mobile Tencel tesisi, yılda 20.000 tonluk tam üretim seviyelerine ulaştı ve bu süre zarfında Courtaulds, Tencel'in geliştirilmesi için 100 milyon £ ve 10 yıl harcamıştı. 1993 yılı Tencel gelirlerinin 50 milyon sterlin olduğu tahmin ediliyordu. Mobile'da ikinci bir fabrika planlandı. 2004 yılına kadar üretim dört katına çıkarak 80.000 tona ulaştı.

Lenzing, 1990 yılında pilot bir tesise ve 1997 yılında , Avusturya'nın Heiligenkreuz im Lafnitztal kentindeki bir tesiste 12 metrik ton/yıl ile ticari üretime başladı . 2003 yılında bir patlama meydana geldiğinde tesis 20.000 ton/yıl üretim yapıyordu ve yıl sonuna kadar kapasiteyi ikiye katlamayı planlıyordu. 2004 yılında Lenzing 40.000 ton [sic, muhtemelen metrik ton] üretiyordu . 1998'de Lenzing ve Courtaulds, bir patent anlaşmazlığı anlaşmasına vardı.

1998'de Courtaulds, Tencel bölümünü Accordis adı altında diğer fiber bölümleriyle birleştiren ve daha sonra bunları özel sermaye şirketi CVC Partners'a satan rakip Akzo Nobel tarafından satın alındı . 2000 yılında CVC, Tencel bölümünü Lenzing AG'ye sattı ve bu şirket onu "Lenzing Lyocell" işletmesiyle birleştirdi, ancak Tencel markasını korudu. Mobile ve Grimsby'deki fabrikaları devraldılar ve 2015 yılına kadar 130.000 ton/yıl ile en büyük liyosel üreticisi oldular.

kullanır

Liyoselden yapılmış gömlek

Birçok günlük kumaşta kullanılır. Kesik elyaflar kot , chino , iç giyim, günlük giyim ve havlu gibi giysilerde kullanılır . Genellikle kesikli elyaflara göre daha uzun ve pürüzsüz olan filament elyaflar, kadın giyim ve erkek gömlekleri gibi ipeksi bir görünüme sahip olan ürünlerde kullanılmaktadır . Lyocell, ipek , pamuk, suni ipek, polyester, keten , naylon ve yün gibi çeşitli diğer liflerle karıştırılabilir . Lyocell ayrıca taşıma bantlarında , özel kağıtlarda ve tıbbi sargılarda kullanılır .

Özellikler

Liyoselin fibrilasyonu bir "şeftali tüyü" hissi üretebilir.

Lyocell , (kimyasal olarak çok yakından ilişkili olduğu) pamuk , keten , ipek , rami , kenevir ve viskoz rayon gibi diğer liflerle birçok özelliği paylaşır . Lyocell, pamuğa göre %50 daha fazla emicidir ve benzer dokumaya sahip modal kumaşlara göre daha uzun bir fitil mesafesine sahiptir.

Tüketiciler, pamukla karşılaştırıldığında, nemi daha iyi emme kabiliyeti nedeniyle genellikle Lyocell liflerinin daha yumuşak ve "havadar" olduğunu söylüyorlar. Kırışmaya karşı daha yüksek direnç endüstri iddiaları henüz desteklenmemektedir. Lyocell kumaş makinede yıkanabilir veya kuru temizleme yapılabilir. İyi örtüyor ve aynı renk derinliğini elde etmek için pamuktan biraz daha az boyaya ihtiyaç duyarak birçok renge boyanabilir.

Üretim süreci

Liyosel işlemi, viskoz işleminde ksantasyon-rejenerasyon yolu gibi dolaylı çözünme yerine doğrudan bir çözücü kullanır. Liyosel lifi, az hemiselüloz ile yüksek saflıkta selüloz içeren ve lignin içermeyen çözünen hamurdan üretilir . Sert ağaçtan kütükler ( meşe ve huş ağacı gibi ) posta pulu büyüklüğünde kareler halinde yontulur. Talaşlar , lignin ve hemiselülozu uzaklaştırmak için ya ön hidroliz- kraft işlemiyle ya da sülfit işlemiyle kimyasal olarak sindirilir . Hamur, kalan lignin izlerini çıkarmak için ağartılır, sürekli bir tabaka halinde kurutulur ve makaralar üzerine sarılır. Hamur, kalın mukavva kağıdı kıvamındadır ve yaklaşık 500 libre (230 kg) ağırlığında rulolar halinde teslim edilir.

N-Metilmorfolin N-oksit , liyosel İşleminde önemli bir çözücüdür

Liyosel değirmeninde, hamur ruloları bir inç karelere bölünür ve N-metilmorfolin N-oksit (NMMO) içinde çözülür ve "dope" adı verilen bir çözelti verir. Filtrelenmiş selüloz çözeltisi daha sonra çeşitli sentetik elyaflarla kullanılan cihazlar olan düzelerden pompalanır . Meme, duş başlığı gibi küçük deliklerle delinir; çözelti içinden zorlandığında, sürekli filament iplikleri çıkar. Lifler, selüloz moleküllerini hizalamak için havada çekilir ve liyosel liflerine karakteristik yüksek mukavemetini verir. Lifler daha sonra bir su banyosuna daldırılır, burada selülozun desolvasyonu lif şeritlerini ayarlar. Banyo, sabit durum konsantrasyonunda bir miktar seyreltik amin oksit içerir. Daha sonra lifler demineralize su ile yıkanır. Daha sonra, liyosel lifi, suyun buharlaştığı bir kurutma alanına geçer.

Daha sonra imalat, viskon gibi diğer elyaf türleri ile aynı yolu takip eder. Teller, elyafın gelecekteki kullanımına bağlı olarak sabun veya silikon veya başka bir madde olabilen bir yağlayıcının uygulandığı bir bitirme alanına geçer. Bu adım, temel olarak, taraklama ve iplik haline getirmeden önce bir dolaşıklık açıcıdır. Bu aşamada, kurutulmuş, aprelenmiş lifler, sürekli uzunluklarda filamentlerin büyük, bükülmemiş bir demeti olan kıtık adı verilen bir formdadır. Yığın demetleri, lifi sıkıştıran, ona doku ve hacim veren bir makine olan bir kıvırıcıya götürülür. Kıvrılmış elyaf, şeritleri ayırmak ve sıralamak için tarama gibi bir işlem yapan mekanik taraklayıcılar tarafından taranır. Karde teller kesilir ve bir kumaş fabrikasına gönderilmek üzere balyalanır. Ham selülozun açılmasından elyafın balyalanmasına kadar tüm üretim süreci yaklaşık iki saat sürer. Bundan sonra, liyosel birçok şekilde işlenebilir. Pamuk veya yün gibi başka bir lifle eğrilebilir. Elde edilen iplik, diğer herhangi bir kumaş gibi dokunabilir veya örülebilir ve yumuşak ve süet benzerinden ipeksi olana kadar çeşitli apreler verilebilir.

Amin oksit selüloz çözülür ve eğirme işleminden sonra elyaf ayarlamak için kullanılır (NMMO) selüloz çözeltilerinin geri döndürülür. Tipik olarak, amin oksidin yüzde 99'u geri kazanılır. NMMO, zararlı ürünler üretmeden biyolojik olarak bozunur. Çok az atık ürün olduğundan, bu süreç enerji yoğun olmasına rağmen nispeten çevre dostudur.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar