Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchfüh- rung dieses Verfahrens mit einem mit Dosierorganen bestückten Anmaischeapparat, einer an den Anmaischeapparat angeschlossenen Löse-und Eindampfungseinrichtung, einer an die Löse-und Ein- dampfungseinrichtung über eine Leitung angeschlossenen Extrusions- einrichtung mit einem nachgeschalteten Fällbad, wenigstens einem Waschbad, das eine stark verdünnte, wässrige Aminoxidlösung ent- hält, sowie Einrichtungen zur Messung einer Eigenschaft der Lösung (en) zwecks Überwachung ihrer Zusammensetzung. Unter die Eigenschaft der Celluloselösung soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch ein messbares physikalisches Verhalten der Lösung fallen.

Die Eigenschaften der nach dem Aminoxidverfahren hergestell- ten cellulosischen Formkörper, insbesondere die textilphysikalischen Eigenschaften der ersponnenen Fasern und Filamente hängen in hohem Maße von der Zusammensetzung der Extrusionslösung ab. Zur Einhaltung optimaler Eigenschaften ist es daher erwünscht, die Zusammensetzung der Lösung zu überwachen und Schwankungen in engen Grenzen zu halten.

Bei einem kontinuierlichen Verfahren wie dem vorliegenden Aminoxid- verfahren ist die Prozessüberwachung für eine wirtschaftliche Fahr- weise von Bedeutung. Es ist daher wichtig, auch die Konzentrationen der wässrigen Aminoxidlösungen in den Stufen (c), (d) und (e) zu messen und die Lösungszusammensetzungen zu regeln.

Aus WO 94/28212 ist es bekannt, von Zeit zu Zeit eine Probe der dem Extrusionsapparat zufließenden Spinnlösung zu entnehmen und ihren Brechungsindex zu messen. Dieser soll bei 60°C in dem Bereich von 1,489 bis 1,491 liegen, damit Extrusionsprodukte mit zufriedenstellenden Eigenschaften erhalten werden. Es ist ferner bekannt, den Brechungsindex der wässrigen Aminoxidlösungen innerhalb bestimmter Grenzen zu halten. So soll der Brechungsindex der wäss- rigen Aminoxidlösung für das Fällbad bei 60°C zwischen 1,3644 und 1,3708 liegen, während für die konzentrierte Aminoxidlösung für die Bildung der Zellstoffsuspension der Brechungsindex in dem Be- reich von 1,4620 bis 1,4628 liegen kann, ohne daß Dosierorgane betätigt oder die Verdampferbedingungen verändert werden müssen.

Die Überwachung des Brechungsindex der Lösung in einem mehr oder weniger breiten Bereich erlaubt keine exakte Regelung der Zusam- mensetzung der Lösung. Außerdem versagt dieses Verfahren bei Lö- sungen mit starker Lichtabsorption und/oder-streuung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von cellulosischen Formkörpern nach dem Aminoxidverfahren zu schaffen, bei dem die Zusammensetzung der Spinnlösung genau überwacht werden kann. Die Regelung der Zusammen- setzung soll genauer erfolgen als dies aufgrund eines Brechungs- indexbereiches möglich ist. Darüber hinaus soll ein Verfahren zur Herstellung von cellulosischen Formkörpern nach dem Aminoxid- verfahren geschaffen werden, bei dem die Zusammensetzung der Lösung mit möglichst geringer Verzögerung geregelt wird, damit auftretende Schwankungen in der Zusammensetzung in engen Grenzen gehalten werden können. Insbesondere soll auch ein Verfahren zur Herstellung cellulosischer Formkörper nach dem Aminoxidverfahren geschaffen werden, bei dem die Zusammensetzungen der verschiedenen im Verfahrensverlauf auftretenden Lösungen auch dann geregelt werden können, wenn die Brechungsindexmessung unbrauchbar ist, weil die Lösungen das Licht zu stark absorbieren oder streuen.

Schließlich soll auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver- fahrens geschaffen werden, durch die Änderungen der Zusammensetzung von Lösungen des Aminoxidverfahrens, und zwar sowohl Spinnlösungen als auch cellulosefreien, wässrigen Aminoxidlösungen in engen Grenzen gehalten oder eliminiert werden können. Weitere Vorteile der Er- findung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man eine nicht-optische Eigenschaft wenigstens einer der genannten Lösungen mißt und die Abweichung (en) des Meßwerts bzw. der Meßwerte von einem vorgege- benen Sollwert zur Regelung der Zusammensetzung (en) dieser Lö- sung (en) benutzt. Anders als das oben genannte Verfahren mit Messung des Brechungsindexes wird erfindungsgemäß ein enger Toleranz- bereich der Meßgröße vorgegeben. Abweichungen des Meßwertes von einem bestimmten Sollwert lösen unmittelbar einen Eingriff an den Stellgliedern des Regelkreises aus. Es wird daher eine striktere Regelung der Lösungszusammensetzung erreicht als sie möglich ist, wenn die Regelung erst aktiviert wird, wenn der Meßwert einen vor- gegebenen Toleranzbereich verläßt. Die Messung einer nicht-opti- schen Eigenschaft der Lösungen setzt zudem nicht die Durchsichtig- keit der Lösungen für das Licht der benutzten Wellenlänge voraus.

Daher können auch Spinnlösungen, die definierte Anteile an Zusatz- stoffen, wie z. B. Titandioxid, Farb-oder Füllstoffe enthalten, und im Prozess anfallende Aminoxidlösungen, die durch Verunreinigungen stark gefärbt sind, überwacht und in Bezug auf ihre Konzentration geregelt werden.

Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver- fahrens wählt man als die zu messende nicht-optische Eigenschaft der Lösung die Dielektrizitätskonstante, die (elektrische) Leitfähigkeit, die Mikrowellenintensität und-geschwindigkeit, die Dichte, den Was- sergehalt oder die Ultraschallgeschwindigkeit. Durchsichtige und un- durchsichtige Lösungen im Prozess können mittels Messungen der glei- chen Eigenschaft überwacht werden, wodurch der Meß-und Regelaufwand minimiert werden kann. Der Wassergehalt kann nach Karl-Fischer be- stimmt werden.

Nach der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens mißt man die Temperatur der Lösung bei oder kurz vor oder nach der Messung einer der genannten Lösungseigenschaften und kompensiert man den Meßwert aufgrund der gemessenen Temperatur. Da die Temperatur der Lösung variieren kann, müssen die Meßwerte auf eine Bezugstemperatur umgerechnet werden, bei der der Meßwert der be- treffenden Eigenschaft der Lösung von Soll-Zusammensetzung bekannt ist, mit dem der aktuelle Meßwert zu vergleichen ist. Die Bezugs- temperatur, auf die die Meßwerte umgerechnet werden, ist beispiels- weise 50°C oder 6. Q°C.

Vorzugsweise mißt man die Eigenschaft der Lösung in-line. Die in-line-Messungen erlauben nicht nur eine schnelle Ermittlung der Lösungszusammensetzung bei geringem Strömungswiderstand, sondern sie vermeiden bei Spinnlösungen auch das durch die Zersetzlichkeit der Lösung bestehende Sicherheitsrisiko, das beispielsweise in Toträumen der Leitung (z. B. Probenahmestutzen) durch das mögliche Einsetzen von run-away-Reaktionen besteht.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens greift man zur Regelung der Lösungszusammensetzung in die Dosierung der Komponenten in Stufe (a), (b) bzw. (d) ein. Wird z. B. eine Änderung der Zusammensetzung der Spinnlösung aufgrund der Eigen- schaftsmessung festgestellt, ist ein Eingriff in die Dosierung der Komponenten Zellstoff und/oder Lösungsmittel NMMO/H20 notwendig.

Zur Korrektur der Zusammensetzung der Fällbadlösung kann es erfor- derlich werden, in die Dosierung der dem Fällbad zulaufenden Wasch- lösung einzugreifen oder die Wasserdosierung zur Waschlösung zu verändern.

Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens greift man zur Regelung der Lösungszusammensetzung in die Betriebsbedingungen der Stufe (b) oder/und der Stufe (e) ein. Ergeben die Messungen eine unerwünschte Verschiebung des Verhältnisses NMMO/H20 der Spinnlösung, so kann dies in der Stufe (b) korrigiert werden, indem die Wasserverdampfung in dieser Stufe gedrosselt oder verstärkt wird. Ebenso kann die Konzentration der in die Stufe (a) zurück- zuführenden wässrigen Aminoxidlösung durch Eingriff in die Konzen- trierungs-bzw. Eindampfungsstufe geregelt werden.

Die Aufgabe wird ferner bei der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Leitung oder einem Be- hälter, die bzw. der die zu überwachende Lösung enthält, ein Gerät zur Messung einer nicht-optischen Eigenschaft der Lösung angeordnet ist, und daß das Meßgerät zusammen mit strömungsmäßig vorgeschal- teten Dosierorganen oder Eindampfeinrichtungen Regelkreise zur Rege- lung der Lösungszusammensetzung bildet. Das Meßgerät liefert einen Meßwert der Lösung, wie z. B. ihre Dielektrizitätskonstante oder Dichte, der : zu Signalen für die Verstellung von Stellorganen, wie z. B. der Änderung der Geschwindigkeit von Dosierorganen oder der Änderung der Wärmeleistung der Eindampfapparate umgeformt wird.

Vorzugsweise umfaßt das Meßgerät ein Gerät zur Messung der Lösungstemperatur und eine Temperaturkompensation des von dem Meßgerät gelieferten Meßwerts. Das Meßgerät liefert dann schon temperaturkompensierte Meßwerte, so daß ein unmittelbarer Vergleich mit den vorgegebenen, auf eine bestimmte Temperatur bezogenen Werten der Lösungen von Soll-Zusammensetzung möglich ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert, die das schematische Fließbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt.

Wasserhaltiger Zellstoff und ein Gemisch aus N-Methylmorpholin- N-oxid (NMMO) und Wasser werden durch die Dosierorgane 1a bzw. 1b in einen kontinuierlich arbeitenden Anmaischeapparat 2 eingespeist.

Der Apparat 2 kann ein Mehrwellenapparat sein, wie er in DE-C-198 37 210.8 beschrieben ist. Dem Apparat 2 ist eine Löse-und Eindampfungseinrichtung 3 nachgeschaltet, in der die in Apparat 2 gebildete Suspension aus Zellstoff und NMMO/H20 durch Wärmezufuhr und Unterdruck unter Wasserverdampfung in eine Lösung überführt wird. Ein geeignetes Verfahren hierzu ist aus DE-A-44 41 468.8 bekannt. An die Löseeinrichtung 3 schließt sich über eine Leitung 8 ein Extrusionswerkzeug 4 an, durch das die Spinnlösung über einen Luftspalt in ein Fällbad 5 extrudiert wird. Je nach Art der Beschaf- fenheit des Extrusionswerkzeugs und der folgenden Operationen können Fasern, Filamente, Folien oder andere Formkörper erhalten werden.

Der so erhaltene Formkörper 6 wird über ein Abzugsorgan 7 einer Waschstufe 10 zugeführt, in der restliches Aminoxid aus dem Form- körper 6 ausgewaschen wird.

Erfindungsgemäß ist in der Leitung 8 zwischen der Löseeinrich- tung 3 und dem Extrusionswerkzeug 4 ein Meßgerät 9 zur Messung einer nicht-optischen Eigenschaft, z. B. der Dielektrizitätskonstan- ten oder der Dichte der Lösung installiert. Das Meßgerät 9 liefert ein temperaturkorrigiertes Signal an einen Mikroprozessor 12, der Abweichungen vom Sollwert der Lösung feststellt und Stellsignale über die Signalleitung 13 an das Dosierorgan l für den Zellstoff, die Signalleitung 15 an das Dosierorgan l für das Lösungsmittel- gemisch und die Signalleitung 14 an die Löse-und Eindampfungsein- richtung 2 gibt.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird die Waschlösung aus der Waschstufe 10 über eine Leitung 24 dem Fällbadbehälter 5 zu- geführt. Ein Meßgerät 11 in dieser Leitung stellt die Zusammen- setzung der verbrauchten Waschlösung in der Leitung 24 fest und regelt über die Signalleitung 18 mit dem Mikroprozessor 16 das Ventil 17 für die Wasserzugabe zur Waschstufe 10. Die verbrauchte Fällbadlösung wird durch eine Leitung 19, die auch Reinigungsein- richtungen (nicht dargestellt) enthält, einer Eindampfstufe 20 zugeführt, in der die Lösung auf eine vorgegebene Aminoxid-Konzen- tration eingedampft wird. Die Konzentration der eingedampften Lösung wird durch Messung einer Eigenschaft mittels des Meßgeräts 21 und Ist-Soll-Vergleich durch den Prozessor 22 in ein Stellsignal umgeformt, das über die Signalleitung 23 zur Einstellung der Ein- dampfbedingungen der Eindampfstufe 20 dient.