Lyocell纤维制备工艺与黏胶纤维制备工艺相比,两者的主要区别在于纺丝溶液的制备和纺丝的工艺。就Lyocell纤维纺丝溶液的制备工艺而言,已经实施了工业化、半工业化的生产工艺大致可以分为3种,即薄膜蒸发溶解技术、卧式全混溶解技术及双螺杆溶解技术。双螺杆溶解技术则是将87%的NMMO/H2O溶液和经超细粉碎的干浆粕混合后,送入具有特殊设计的双螺杆中直接溶解制成纺丝液,我们称其为直接溶解法。......
2023-06-25
纤维素是自然界中广泛存在的可再生资源,它不仅存量巨大,而且每年新生成的纤维素量高达70亿吨,可谓是取之不尽、用之不竭。早在一百多年前,人们就以纤维素为原料开发出了黏胶纤维的生产工艺,开创了纺织行业利用纤维素的先例。再生纤维素可以通过改变工艺条件,制备出各种各样的差别化产品,通过设计不同的细度、不同的截面,添加功能性成分等,它不仅可以替代棉花,而且可以赋予天然纤维所不具备的多种功能,大大丰富了纺织原料的供应,同时,它还具有穿着舒适及弃后可自然降解的特点。正因为如此,黏胶纤维在纺织行业始终占有重要的地位。但黏胶纤维制备过程中会产生大量的有毒、有害废水和废气,这些废气和废水成了制约黏胶纤维快速发展的障碍。几百年来黏胶行业治理废气、废水的工作从来没有停止过,也取得了卓越的成绩,全行业全硫回收率不断提高,最先进的黏胶企业其全硫回收率已经达到95%,尽管如此,由于黏胶行业巨大的体量,即便是5%的排放量,仍然会对自然界造成很大的影响。2019年我国黏胶短纤的产量是394万吨,5%的排放就意味着每年要向大气中排放4.97万吨的二硫化碳和1.53万吨的硫化氢。黏胶长丝的情况更为严重,目前较先进的工艺其回收率仅为30%,2019年长丝的产量是18.4万吨,这就意味着长丝生产中年排放的二硫化碳达到3.24万吨,排放的硫化氢接近1万吨。显然,对于越来越关注环保的当今社会而言,如此大量的排放不得不引起人们的关注。但由于生产工艺的特性,目前回收工艺已经做得相当不错,因此,剩余的有毒、有害气体的处理难度会越来越大,它也意味着治理成本会越来越高。一方面是对再生纤维素产品的需求,另一方面则是面临着巨大的环境压力,寻找更安全可靠的纤维素的溶解体系和工艺,从源头上消除污染是人们一直在追求的目标。
NMMO溶剂体系的开发成功,为人们提供了一种近乎完美的技术,它以无毒、无味的N-甲基氧化吗啉(NMMO)为溶剂,并经适当的回收工艺重复使用,按照现有的回收工艺水平,NMMO的回收率可以高达99.7%。NMMO可以与水混溶,纤维素在NMMO水溶液中的溶解性取决于NMMO水溶液的浓度,只有在NMMO水溶液达到一定浓度时纤维素才会溶解,一旦脱离这个区域,纤维素便不再溶解,正是这个特性使我们有可能首先将其制成NMMO/水/纤维素组成的纺丝溶液。而后,溶液进入凝固浴,在低浓度的NMMO/水的凝固浴中通过双向扩散,使纤维素溶液脱离溶解区而形成纤维。整个过程无任何化学反应,从源头上解决了黏胶工艺的污染问题。用这种工艺生产的纤维不仅保留了纤维素自身化学结构所赋予的一系列优异的特性,而且还具有很高的机械强度,使它的使用范围进一步的拓展,为纺织行业可持续发展奠定了坚实的基础。
有关Lyocell纤维生产工艺及原理的文章
Lyocell纤维制备工艺与黏胶纤维制备工艺相比,两者的主要区别在于纺丝溶液的制备和纺丝的工艺。就Lyocell纤维纺丝溶液的制备工艺而言,已经实施了工业化、半工业化的生产工艺大致可以分为3种,即薄膜蒸发溶解技术、卧式全混溶解技术及双螺杆溶解技术。双螺杆溶解技术则是将87%的NMMO/H2O溶液和经超细粉碎的干浆粕混合后,送入具有特殊设计的双螺杆中直接溶解制成纺丝液,我们称其为直接溶解法。......
2023-06-25
纤维素的醚化反应基本原理都是基于经典的有机化学反应,例如,甲基纤维素、乙基纤维素和羟甲基纤维素都是按照Williamsond的醚化反应原理进行。图2-11碱性纤维素制备的化学反应式而后,碱纤维素与各类醚化剂反应得到不同的纤维素醚产品,纤维素醚制备中的反应如图2-12所示。图2-13羟乙基、羟丙基纤维素醚制备的化学反应式纤维素醚的制备通常要考虑两个重要因素,一个是取代基的性质,是亲水的还是疏水的;另一个是取代度。......
2023-06-25
溶剂回收在Lyocell纤维制备工艺中有举足轻重的地位。稳定可靠的溶剂回收技术是生产优质Lyocell纤维的基本保证。有研究者认为,Lyocell纤维核心技术在于溶解,而产业化的成败则在于溶剂回收。这里面隐含了溶剂回收技术对企业运行的经济性和安全性的重大影响。因此,所有的杂质都必须在溶剂回收过程中去除。......
2023-06-25
从3.3.1.2中可以看出,α-纤维素含量检测完全是针对黏胶纤维生产工艺制订的。但它所提供的信息对Lyocell纤维生产工艺制订的参考价值非常有限。因为Lyocell纤维生产中没有化学反应;另外,低聚合度的纤维素在氢氧化钠溶液中的溶解行为与在NMMO水溶液中溶解行为完全不同。由此可见,将国外S18的检测标准作为Lyocell的质量指标显然不能合理地反映其生产中所关注的问题。为此,现行的检测方法和指标应进行相应的修订。......
2023-06-25
Lyocell纤维的高强度是制作牛仔布的理想原料。Lyocell纤维还有一个不容忽视的特点是原纤化现象,它是纤维在湿态下由于纤维溶胀和机械外力作用,使原有的单根纤维在轴向发生劈裂,分裂出更细小的原纤。原纤化是所有纤维素纤维的共同特点,只是Lyocell更为严重。目前市售的抗原纤化Lyocell纤维大都是从兰精公司进口,主要品种包括TencelA100、TencelA200和Lenzing LyocellLF。国内几家Lyocell纤维生产厂生产的抗原纤化产品正在推向市场。......
2023-06-25
为了更好地了解纤维素含量指标与黏胶纤维制备工艺的关系,需更深入地了解其测试方法。工业上常用α-纤维素的含量表示纤维素的纯度。习惯上将β-纤维素与γ-纤维素之和称为工业半纤维素。把聚合度不同的纤维素人为地分为α-纤维素、β-纤维素和γ-纤维素,与黏胶纤维的制备工艺有着密切的关联。检测中使用的氢氧化钠浓度为18%,这是碱纤维素制备中使用的氢氧化钠浓度。......
2023-06-25
影响纸中纤维结合力的主要因素,是纤维的比表面积和氢键数量。除此之外,纸浆中木素、半纤维素、纤维素的含量,纤维的长度和杂细胞含量等,也在一定程度上影响纤维的结合力。......
2023-06-23
Lyocell纤维的成功开发为这一目标带来了希望。笔者认为黏胶纤维还会在今后很长一段时间内持续发展,因此,Lyocell纤维替代黏胶纤维不可能在短期内实现,这也决定了Lyocell纤维的产能不宜发展得过快。由此,用Lyocell纤维替代黏胶纤维并不像人们想象的那么简单,另一方面则说明黏胶纤维的污染只要投入足够的研发力量和资金,是能够达到相关环保要求而继续生存的。......
2023-06-25
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