当NMMO水溶液和一定量的纤维素混合时便形成了三元溶液体系。图4-12所示是纤维素/N-甲基氧化吗啉/水的三元相图，它描述了体系中三个组分间的相互关系。其中阴影部分是纤维素/N-甲基氧化吗啉/水的三元共溶区域。Lyocell纤维的制备过程中，纺丝溶液形成时，其三种组分的比例必须处在这个区域内。
图4-12 纤维素/N-甲基氧化吗啉/水的三元相图[7]
图中带有箭头的曲线描述了Lyocell纤维在制备过程中三种组分的变化过程，也清晰地描述了纤维素不溶解—溶解—不溶解的过程。当它们还处于浆粥状态时，浆粥含有12%左右的纤维素，88%是NMMO的水溶液。NMMO水溶液的浓度范围在75%～82%，此时，浆粥中纤维素处在不溶解的状态。而后，在温度和真空作用下，不断将体系中的水蒸出，随着体系中水含量不断减少，NMMO溶液的浓度不断提高。当NMMO水溶液中水与NMMO的含量分别为13%和87%时，即溶液中纤维素：NMMO：水三组分的比例为12:77:11时，纤维素就进入了溶解区域，形成了可供纺丝的溶液。纺丝溶液经过喷丝头，形成纤维，而后通过一个空气冷却的气隙，进入凝固浴，由于凝固浴是低浓度的NMMO水溶液，纤维在凝固浴中迅速进行双向扩散，此时，溶液就迅速脱离了溶解区域，纤维被沉析出来，再经几次水洗后，纤维中NMMO含量越来越少，最终获得了纯的纤维素纤维。
当然，相图仅仅描述了随NMMO浓度变化，纤维素溶解能力的变化，实际生产过程中纤维素的溶解还需要有其他条件相配合。首先，溶剂必须是在液体状态下，能够溶解纤维素的NMMO水溶液的浓度为87%，其熔点为76℃，因此，溶解过程中温度必须高于76℃。Lyocell纤维的制备过程中，溶解温度通常控制在100～130℃。其次，由于形成的纺丝液具有很高的黏度，还必须配备合适的机械设备以确保纺丝溶液的均匀传热及顺畅输送。
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