Polysaccharide - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 193

Die Nutzung des Cuoxam-Verfahren („Cupfer-Oxid-Ammonium“) ist seit den 1960er Jahren
aufgrund hoher Lohnkosten stark zurückgegangen und wird hauptsächlich noch eingesetzt, um
flache und schlauchförmige Membranen zu fertigen, die z. B. bei der Blutdialyse zum Einsatz
kommen, d. h. in Produkten mit hoher Wertschöpfung [13], [16], [31]. Das Verfahren ist das
älteste zur Herstellung von Cellulose-Fasern und chemisch einfacher als das Viskoseverfahren
[13]: Zellstoff oder Linters (Baumwolle-Kurzfasern) werden geöffnet und mit Kupferhydroxid
oder einem basischen Kupfersalz in ammoniakalischer Lösung behandelt, wodurch sich eine
viskose Flüssigkeit ergibt. Diese kann nach Filtration und Entlüftung versponnen werden, was
in einer vertikalen Anordnung unter Wassereinfluss und Verstrecken geschieht. Nach der Ent-
fernung des Kupfers, Neutralisation, Applizieren der Schlichte und Trocknen kann die Faser
aufgewickelt werden [13], [16].
Der Lyocell-Prozess entstand im Bemühen, einen einfacheren Prozess als das Viskoseverfah-
ren zu finden, der nicht die Schadstoffproblematik mit sich bringt wie das Cuoxam-Verfahren.
Hier wird Cellulose in einer wässrigen Lösung aus N-Methylmorpholin-N-Oxid (NMMO) und
einem Stabilisator gelöst. Es bildet sich eine homogene Lösung, die bei knapp über 100°C in
ein Bad aus NMMO extrudiert wird. Dabei wird die Zusammensetzung des Bades so gewählt,
dass die Cellulose als Faser oder Film ausfällt, weil die Löslichkeit im Spinnbad überschritten
wird. NMMO kann bei diesem Prozess zu mehr als 99 % wiederverwendet werden [16].
Bild 118 Schematische Darstellung des Viskoseverfahrens (nach [13]).
In Bezug auf die Menge am bedeutendsten ist das Viskoseverfahren, dessen Ablauf schema-
tisch in Bild 118 gezeigt ist. Hier wird Zellstoff mit einem hohen Anteil an reiner Cellulose
(89-93 %, für zugfeste Garne und Modalfaser auch > 94 %) in 20 % Natronlauge von 17-45°C
eingebracht. Es bildet sich eine Anlagerungsverbindung aus Cellulose und Natronlauge (Alka-
licellulose, Natroncellulose) und es gehen restliche Hemicellulosen in Lösung. Bei diesem
Prozess lockert sich auch das Gefüge aus Celluloseketten, die über Wasserstoffbrückenbindun-
gen miteinander verbunden sind. Die Lauge wird abgepresst, die Natroncellulose zerfasert und
für 2-3 Tage bei 30°C einer Vorreife unterzogen, wobei ein partieller Abbau der Celluloseket-