TECHNOLOGIA WŁÓKIEN CELULOZOWYCH DLA PRZEMYSŁU

TECHNOLOGIA
WŁÓKIEN CELULOZOWYCH
DLA PRZEMYSŁU
Piotr Kulpiński
Politechnika Łódzka
Katedra Włókien Sztucznych
ul. Żeromskiego 116, 90-543 Łódź
e-mail: [email protected]
Cele stawiane nowej technologii:
•
Ochrona środowiska naturalnego
•
Produkcja włókien celulozowych o wysokiej jakości
•
Wysoka efektywność procesu
•
Szeroki zakres zastosowań nowych włókien
celulozowych
Proces oparty jest na bezpośrednim rozpuszczalniku
celulozy - N-tlenku N-metylo morfoliny (NMMO)
O
Producenci
1. BASF/Niemcy
2. BASF/USA
3. Hunstman/UK
4. Hunstman/USA
5. Amines&Plasticizers/Indie
N
O
Wielkość produkcji
50% NMMO
CH3
2000 ton/rok
2000 ton/rok
3000 ton/rok
1500 ton/rok
300 ton/rok
Proces otrzymywania roztworu
celulozy w NMMO
celuloza
próżnia
usunięcie
nadmiaru
50%
NMMOwody
czas
ogrzewanie
Otrzymywanie włókien celulozych
ampuła
roztwór celulozy
filiera
galety
odbieranie włókna
luka
powietrzna
kąpiel zestalająca
kąpiel płucząca
Proces technologiczny:
Celuloza
50% NMMO
próżnia
reaktor
Roztwór celulozy w NMMO
głowica przędząca
ekstruder
H2O
H2O + NMMO
kąpiel zestalająca
H2O + NMMO
płukanie i
wykończenie
Instalacja do produkcji włókien celulozowych
metodą NMMO
Zalety nowej technologii:
celuloza jest bezpośrednio rozpuszczana w NMMO bez
tworzenia pochodnych
NMMO jest nietoksycznym rozpuszczalnikiem, który moze
być regenerowany i powtórnie wykorzystany w procesie
technologicznym
stosunkowo nieskomplikowany i krótki proces technologiczny
instalacja pracująca w oparciu o nową technologię nie
emituje do środowiska szkodliwych ścieków zawierających
metale ciężkie
w procesie mogą być wykorzystane masy celulozowe
różnej jakosci
technologia pozwala na produkcje szerokiego asortymentu
wyrobów (włókno cięte, włókno ciągłe, włókniny, folie…)
Porównanie procesu wiskozowego z procesem NMMO
Cechy charakterystyczne
1.
Stężenie celulozy w roztworze
przędzalniczym
2.
Czas potrzebny na otrzymanie włókien
od chwili uruchomienia procesu
3.
Sposób wytwarzania włókien
4.
Szybkość formowania włókien (m/min)
5.
Odpady
6.
Względny wskaźnik zużycia energii (%)
7.
Obieg surowców i produktów
8.
Jakosc wlokna
9.
Elastyczność procesu
Proces wiskozowy
Proces NMMO
7,5 – 9,5
12 – 25
35 - 48
2–4
Periodyczny
Ciągły
12 - 90
60 – 300
Toksyczne gazy
oraz sole cynku i
sodu
Żadnych
100
35 – 40
Otwarty
Zamknięty
Niska jakość
Wysoka jakość
Mała
Duża
Uzasadnienie celowości wdrożenia technologii
do przemysłu:
1. Technologia jest nowoczesna, ekonomiczna i
ekologiczna
2. Brak produkcji włókien celulozowych w Polsce.
Obecne zapotrzebowanie wynosi 25 tys. ton/rok
3. Proponowanuje się, aby nowy zakład zlokalizowany
był w Pionkach. Uzbrojony teren; wyszkolona
kadra; wysokie bezrobocie
Przyszłość nowej technologii
Wybudowanie wytwórni włókien celulozowych w
Zakładach Produkcji Specjalnej w Pionkach i
uruchomienie produkcji w wysokości 15-20 tys.
ton/rok
Badania laboratoryjne nad nowymi rodzajami
włókien celulozowych oraz dalsze udoskonalanie
i rozwijanie nowej technologii w skali pilotażowej
Zespół:
1. Prof. zw. dr hab. Bogumił ŁASZKIEWICZ
2. Dr inż. Piotr CZARNECKI
3. Dr inż. Piotr KULPIŃSKI
4. Dr inż. Barbara NIEKRASZEWICZ
5. Dr inż. Marcin RUBACHA
6. st. techn. Jolanta JĘDRZEJCZAK
7. st. techn. Bogdan PĘCZEK