烟用二醋酸纤维素丝束Ф54/350H纺丝系列技术研究及应用

本文介绍了通过3年多系统的研究工作所取得的重要成果及其应用情况.经大量试验研究,开发了楔状二次导流槽喷丝孔结构的Ф54/350H喷丝帽,替代原来从美国引进的一次导流结构的Ф54/250H的喷丝帽;创造了低WOFA运行的恒流量恒压差浆液过滤模式及醋纤丝束高温闪蒸纺丝工艺,使新工艺条件下的纺丝断头率从0.65下降到0.35;研发了8.0cc高黏度计量泵和YH02型卷曲机,使产出丝束加工成同规格滤棒吸阻的SD从8.46下降到7.70;在行业内创造性地应用和建立了PCS7及丝束管控一体化系统,提高了生产工艺和质量控制的自动化水平.成果应用后,增强了国内烟用丝束的综合竞争力,使丝束生产能力提高20.7%,低旦丝束生产能力提高3.92倍,为卷烟企业降焦减害提供了更多的丝束选择范围.     

烟用二醋酸纤维素丝束Φ54/350H纺丝系列技术研究及应用

本文介绍了通过 3年多系统的研究工作所取得的重要成果及其应用情况。经大量试验研究 ,开发了楔状二次导流槽喷丝孔结构的Φ 5 4 / 35 0 H喷丝帽 ,替代原来从美国引进的一次导流结构的Φ 5 4 / 2 5 0 H的喷丝帽 ;创造了低 WOFA运行的恒流量恒压差浆液过滤模式及醋纤丝束高温闪蒸纺丝工艺 ,使新工艺条件下的纺丝断头率从 0 .6 5下降到 0 .35 ;研发了 8.0 cc高黏度计量泵和 YH0 2型卷曲机 ,使产出丝束加工成同规格滤棒吸阻的 SD从 8.4 6下降到 7.70 ;在行业内创造性地应用和建立了 PCS7及丝束管控一体化系统 ,提高了生产工艺和质量控制的自动化水平。成果应用后 ,增强了国内烟用丝束的综合竞争力 ,使丝束生产能力提高 2 0 .7% ,低旦丝束生产能力提高 3.92倍 ,为卷烟企业降焦减害提供了更多的丝束选择范围。     

2003年度国家烟草专卖局科学技术进步奖获奖项目简介(Ⅰ)

1　内涵式纺丝技术创新　　该项目是在原引进的美国直径为5 4mm、孔数为2 5 0孔喷丝帽纺丝技术相配套的工艺及设备基础上,通过技术创新,将喷丝帽的孔数增加到35 0孔的纺丝新技术及其配套新工艺,使生产能力在原基础上提高了2 0 7% ,生产多规格品种低旦丝束的能力提高了3 92倍。该项目取得的10项技术创新成果是:①突破了美国塞拉尼斯公司采用的浆液过滤理论和模式,优化了压滤机及其管路的配置,提高了浆液的过滤质量和过滤能力;②探索出丝束粘连的形成机理,成功研发出高温快干纺丝工艺,解决和掌握了多孔超细喷丝帽的清洗工艺和技术;③改进了丝…     

烟用二醋酸纤维丝束飞花的影响因素及改善对策

为了解决醋酸纤维工业生产过程的难题--飞花,采用X-射线衍射、热重分析、丝束张力测试等方法.分析了烟用二醋酸纤维丝束生产过程中原材料木浆粕、丝束张力、卷曲机运行工况、丝束上油、浆液过滤、二氧化钛对飞花的影响.结果表明,原材料木浆粕的特性及批次之间的物化性能差异是导致飞花无法根除的直接原因,而在烟用二醋酸纤维丝束生产过程中降低丝束张力、降低丝束超喂率、调节卷曲机对辊压力及卷曲机压板压力,飞花问题可以得到有效改善.     

烟用二醋酸纤维卷曲工艺探讨

为改进烟用二醋酸纤维卷曲工艺技术及滤棒成形工艺提供理论依据及实践经验,从卷曲理论和工艺试验两方面研究了生产工艺上影响丝束卷曲能的3个主要因素,提出增加卷曲能可产生更多的小卷曲波,丝束卷曲能可提高到260～290 g·cm/cm.卷曲能的增加应通过提高压板压力并适当提高丝束含湿量来实现.在给定丝束卷曲能的条件下,维持工艺所需最低的对辊压力至关重要.用这样的卷曲工艺条件生产的烟用二醋酸纤维能够改善卷烟滤嘴的过滤性能和吸阻稳定性.     

提高烟用醋酸纤维丝束质量稳定性

烟用醋酸纤维丝束质量的稳定性,不仅仅指烟用醋酸纤维丝束的各项质量指标(例如卷曲能、断裂强度、卷曲数、总旦、单旦、外油等等分质量指标)的稳定性,更重要的是表现在用醋酸纤维丝束所制成的滤棒的吸阻稳定性。吸阻稳定性是醋酸纤维丝束质量稳定性的综合反映。但是滤棒的吸阻稳定性,还与滤棒吸阻与丝束品种匹配,制作滤棒的成型机种类、成型机工况、工艺条件、操作水平、环境条件,滤棒本身的圆周SD(标准方差)值,补丝器形状补丝气压气速等等有很大关系。本文仅对喷丝帽的喷丝孔形状、摆丝结束到打包开始的时间长短、提高丝束卷曲能测试精度…     

烟用聚丙烯丝束蒸气卷曲生产工艺

为解决烟用聚丙烯丝束滤棒稳定性差、吸阻偏高、出棒率低的缺陷,通过设备改造和工艺调整,改单一压力卷曲为以蒸气、压力双重作用的卷曲模式;在卷曲轮及侧板通恒温循环水以保持丝束各部位温度的均匀性;将丝束的干燥定型时间由原来不足2min延长到5min;在卷曲机导向辊前加丝束厚薄及中心线调节装置以保证进丝的均匀性。改造后丝束的稳定性提高,滤律吸阻明显降低,丝束的膨松性能增强,在符合硬度要求的前提下,每吨丝束的出棒率比改造前增加约10万支。     

烟用二醋酸纤维素丝束飞花的研究

本文介绍了近年来南纤公司在研究丝束飞花难题方面所做的工作及取得的成绩。丝束飞花日均值从原来用户难以接受的19.3mg/30min下降为今用户满意的10.0mg/30min偏下。借助显微镜的观察,首先提出了飞花具有不同的结构种类的看法,并对此进行分类,初步分析了不同飞花结构的产生机理。对错片粘度、浆液水分、浆液状态、丝束油剂等主要工艺控制指标与丝束飞花的关系,进行了较深入的探讨。最后,通过建立力学模型,分析了卷曲压力对丝束飞花的影响,提出适当降低丝束超喂率,注小卷曲机反庆力,有助于减少丝束飞花的形成。      

适合中高速滤棒成形的烟用聚丙烯丝束的研制

为提高烟用聚丙烯丝束的可用性,通过聚丙烯共混改性、合理选择原材料、改造喷丝板、卷曲机及打包机,使丝束的单丝强度降低,稳定性能及开松性能明显提高,打包密度提高.改造后生产的丙纤丝束完全能够满足中高速滤棒成形的需要,成棒性能接近醋纤.     

固定化过氧化氢酶多孔淀粉制备功能性醋酸纤维丝束的研究

制备了固定化过氧化氢酶多孔淀粉,并通过丝束制浆过程将多孔淀粉均匀分散在纺丝浆液中制备功能性醋酸纤维丝束.对功能性醋酸纤维丝束的物理性能、表面形态、及接装后卷烟样品的常规烟气、烟气自由基等项目进行了分析.结果表明,与常规醋酸纤维丝束相比,功能性醋酸纤维丝束的物理加工性能与常规醋酸纤维丝束接近;由功能性醋酸纤维丝束加工的滤嘴过滤后,卷烟烟气中焦油量下降10%,而烟碱及CO基本没有变化;粒相自由基含量下降38.36%,气相自由基含量下降28.57%.     

二醋酸纤维素纤维纺丝溶液流变性能

为研究二醋酸纤维素纤维纺丝成形工艺,采用Physica MCR101流变仪测试二醋酸纤维素纤维纺丝溶液的质量分数、温度与剪切速率之间的变化关系,得到纺丝溶液的流动曲线.在此基础上,模拟分析出纺丝溶液的非牛顿指数、结构黏度指数和黏流活化能等流变参数.结果表明:二醋酸纤维素纤维纺丝溶液为切力变稀非牛顿流体,随着溶液温度的升高,溶液的表观黏度和结构黏度指数减小,非牛顿指数增加;随着溶液质量分数的增加,溶液的表观黏度和结构黏度指数呈现增大趋势,而非牛顿指数和黏流活化能逐渐减小.     

超高相对分子质量纤维素对Lyocell纺丝性能的影响

在常规相对分子质量的纤维素(DP=722)中加入少量超高相对分子质量的纤维素(DP≈10 000)并以此为原料,以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液为溶剂,采用Lyocell工艺进行纺丝。结果发现:添加超高相对分子质量的纤维素并未能有效地提高所得纤维的强度和模量。对纺丝过程中不同位置纺丝原液的流变性能和纤维素相对分子质量及其分布进行分析,结果进一步表明超高相对分子质量纤维素的添加,虽能得到溶解均匀的纺丝原液,但该纺丝原液在纺丝压力下通过过滤层及组件时易产生流动性分层现象,导致所得Lyocell纤维的力学性能无明显改善。     

用竹浆粕/离子液体复配体系纺制的再生纤维及其性能

为探究离子液体法制备再生纤维性能的影响因素,选用有机溶剂二甲基亚砜(DMSO)分别与离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑醋酸盐([AMIM]Ac)和1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([BMIM]Ac)构成复配体系作为溶剂溶解竹纤维素浆泊,用湿法纺丝制备再生纤维素纤维,并借助扫描电子显微镜、热性能分析、X射线衍射等手段对再生纤维进行形貌、结构分析和力学性能测试。结果表明:当DMSO含量提高、纺丝原液中离子液体含量降低,再生纤维丝表面的光洁程度和热稳定性先提高后下降,力学性能下降;当竹纤维素含量提高,再生纤维丝的表面更光滑,结晶度、热稳定性、断裂强度提高,纤维直径均变粗;离子液体[AMIM]Ac制得的再生纤维性能较优。     

纤维素纤维工业连续母料工艺

由于下游过滤器和喷丝板的制约,纤维素溶解器需要用低黏度混合物操作一直制约着纤维素纺丝原液的质量和通过量。瑞士List公司开发了MasterConti工艺,消除了溶解工艺和下游工艺相互间的影响,从而克服了上述制约。该工艺已通过试验验证,现能用于新装置,也可用于扩大现有装置的产能。     

二醋酸纤维素纤维纺丝溶液的动态黏弹性

 采用Physica MCR101流变仪考察了二醋酸纤维素（CDA）纺丝溶液浓度和温度对其动态黏弹性的影响。结果表明：在一定的角频率下,随着CDA纺丝溶液浓度的升高或温度的降低,体系的储能模量（G/）、损耗模量（G//）和复数黏度（η*）均呈现增加趋势,但损耗角正切（tanδ）逐渐降低。并且发现浓度为27.8%或者温度为59℃的CA纺丝液,随着角频率的增加,体系的G/、和G//相应增加,而tanδ和η*则随之降低。关键词 二醋酸纤维素; 动态黏弹性; 储能模量; 损耗模量; 损耗角正切; 复数黏度     

纤维素/碳纳米管复合纤维的制备及其功能化应用

针对导电材料填充纤维素复合纤维的强度与导电性能难以兼顾的问题,利用羧基改性碳纳米管能较好地分散在水中,以及低温(-10℃)条件下氢氧化钠/尿素溶液能较好地溶解纤维素这个特性,制备了纤维素/碳纳米管复合纺丝液,然后通过湿法纺丝制备了含有不同质量分数碳纳米管的复合纤维,对复合纤维的微观结构、力学性能以及电学性能进行表征。结果表明：由于纤维素与碳纳米管之间的强相互作用以及碳纳米管的取向,使复合纤维具有良好的力学性能和导电性能,当碳纳米管质量分数为20%时,复合纤维的断裂强度为165 MPa,电阻为3 kΩ;当电压升高到30 V时,复合纤维的温度在15 s内可上升到62.3℃,且吹气和浸入水中都能产生规律的电阻变化。     

明胶纤维纺丝成形工艺研究

本文以水为溶剂、饱和硫酸钠水溶液为凝固浴,制备明胶纤维。通过对明胶溶液的流变性分析,确定了纺丝原液的浓度和纺丝温度等工艺参数,在纺丝原液浓度为40%,原液温度为60℃,凝固浴温度为40℃时,明胶溶液具有良好的可纺性。以戊二醛水溶液作为交联剂对明胶纤维进行改性,显著改善其耐热水性和热稳定性等性能。采用FTIR、SEM、DSC及TG等对明胶纤维相关结构与性能进行表征,结果表明:戊二醛能够使明胶纤维发生交联,纤维结构较为致密,熔点及热稳定性提高。     

Lyocell纤维的国内外研发现状与发展方向

Lyocell 纤维以其环保生产技术及原料可再生的可持续发展优势,成为极具发展潜力的新型纤维,为此,回顾了Lyocell 纤维的国内外发展史,并在投资及运行成本、工艺流程、纤维性能3 方面与普通粘胶纤维进行了对比分析。结果表明：相比粘胶纤维Lyocell 纤维的生产效率提高了约8倍,且生产过程环保;投资成本提高了3 倍以上,原料和生产成本均远高于兰精公司;性能更能满足服用要求。重点介绍了新溶剂法纤维素纤维制备工艺研发现状,包括原料、纺丝原液的制备、纺丝工艺、N?甲基吗琳?N?氧化物溶剂回收等,认为Lyocell 纤维产业化的重点和难点在于纺丝原液的连续制备和溶剂的高效回收技术,其服用和产业用前景广阔。     

沟槽醋酸纤维滤棒的开发

为提高卷烟滤嘴的过滤性能,由醋酸纤维丝束滤芯、C型沟槽纯纤维素纸(定量80g/m2)和成形纸开发出醋酸纤维沟槽滤棒。该滤棒结构为沟槽滤棒与普通醋纤滤棒的二复合(1∶1)滤棒。试验结果表明,与普通醋纤滤嘴相比,C型沟槽滤棒的硬度可提高2～3个百分点;在卷烟感官质量基本保持不变的情况下,对卷烟烟气的过滤性能显著提高,同等条件下可再降低烟气焦油量2～3mg,降低幅度为13.66%～24.69%。