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。     

改性Lyocell纤维的研究开发进展

Lyocell纤维因天然可再生的资源优势、清洁化加工的技术路线以及纤维素特有的穿着舒适和可降解性,成为名副其实的绿色纤维。随着Lyocell纤维产能和产量的提升,开发差别化、功能化的Lyocell纤维及制品是必然趋势。文章从后处理和原液添加两个方面分别对Lyocell纤维的改性研究进展进行了综述。后处理法是提升Lyocell纤维抗原纤化性能的重要技术,该法虽然在具体工艺和效果上与其他纤维素纤维有所不同,但在技术和方法上没有本质区别。尽管如此,因Lyocell纤维生产工艺完全不同于粘胶纤维,原液添加法制备改性Lyocell纤维的实验室研究很多,但基本上没有规模化产品,文章对此也进行了分析探讨。     

水性色浆在再生纤维素纤维原液着色中的应用

介绍了再生纤维素纤维原液着色对所用水性色浆的性能要求,以及黏胶纤维、莫代尔纤维、Lyocell纤维等不同再生纤维素纤维原液着色技术的研究现状和生产工艺优化情况。提出了提升原液着色用水性色浆与纤维纺丝原液的相容性、降低色浆粒径分布、规避环境安全风险、避免颜料颗粒对原液着色纤维力学性能的影响以及优化纺丝工艺等推进该技术应用的重要措施。     

炭黑/Lyocell纤维素膜的制备及其性能

为解决水性颜料色浆对Lyocell纤维纺丝液造成的凝固问题,利用N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）基超细炭黑,采用原液着色技术制备了炭黑/Lyocell纤维素膜,探讨了炭黑/Lyocell纤维素膜的颜色性能、耐溶剂迁移性能、力学性能和结晶性能。结果表明,当炭黑含量为纤维素质量分数的3 %时,着色纤维素膜的颜色深度达到饱和,不再随炭黑含量的增加而升高,且炭黑质量分数低于3 %时,着色纤维素膜的摩擦和水洗牢度较高,耐水、丙酮和乙醇迁移性能良好。通过扫描电镜观察发现,炭黑在极性较高的水中更容易发生迁移。炭黑对纤维素膜的断裂强力和断裂伸长率有影响,但不会改变纤维素膜的晶体结构,研究结果对实现Lyocell纤维原液着色具有重要的参考作用。     

桑枝Lyocell纤维溶解浆制备及其性能研究

为探索可再生桑枝资源制备Lyocell级溶解浆的可行性,本研究以桑枝为原料,采用预水解硫酸盐法蒸煮、漂白和酸处理工艺制备了桑枝Lyocell纤维溶解浆。考察了预水解硫酸盐蒸煮、三段漂白（二氧化氯-冷碱抽提-二氧化氯）及酸处理等工艺对溶解浆关键技术指标（α-纤维素含量、聚合度、白度、灰分及金属离子含量）的影响;研究了不同漂白工艺对浆料聚合度和白度的影响;并对溶解浆吸收溶剂速率、纺丝原液流变性能进行分析。结果表明,所得溶解浆的α-纤维素含量92.8%,白度85%,聚合度655,灰分0.09%,铁离子含量4 mg/kg,铜离子含量3 mg/kg,达到Lyocell纤维纺丝用标准。在质量分数50%的NMMO溶液中,90 ℃抽真空0.05 MPa条件下,制得溶解浆具有良好的溶解性,35 min左右完全溶解。     

Lyocell纤维纺丝用溶解浆的制备及性能表征

本研究以针叶木浆为原料,通过冷碱抽提、过氧化氢降聚、乙酸酸化等工艺制备可达到Lyocell纤维纺丝用标准的溶解浆.结果 表明,采用针叶木浆制备的溶解浆达到Lyocell纤维纺丝用标准;溶解浆中α-纤维素含量达到96.12％,纤维素聚合度降至653,灰分含量0.07％,铁离子含量小于4 mg/kg;溶解浆在N-甲基吗啉-...     

Lyocell纤维的生产工艺

介绍了新型有机纤维素溶剂-NMMO的一般性质,以及溶解纤维素的机理。分析了其直接溶解纤维素浆粕制备纺丝液,并通过干湿法纺丝生产Lyocell纤维的工艺。Lyocell纤维具有生产工艺简单,生产过程基本无污染,可生物降解,以及性能优良等特点。     

Seacell纤维

Seacell纤维也称海藻纤维，是将海藻与Lyocell纤维结合而成的一种创新纤维，它以Lyocell纤维的加工工艺为基础，通过在纺丝溶液中加入研磨得很细的海藻粉末或悬浮物在纺丝前的某一个工序加入加工成的。海藻种类很多，能用于纤维制造的有褐藻、红藻、绿藻几种，海藻中含有许多矿物质、碳水化合物、氨基酸、脂肪和纤维素等物质。     

国外新型纤维开发应用最新动向(二)

1．Lyocell纤维 Lyocell纤维是采用N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）的水溶液溶解纤维素后进行纺丝再生出来的一种人造纤维素纤维。Lyocell纤维采用的原料是木浆．其木材采用的也是速生木材．溶剂无毒且回收率高．对环境无污染．是名副其实的“绿色”纤维。荷兰AKZ0公司取得新型纤维素纤维Lyocell的生产工艺和产品的专利．     

双螺杆纺丝工艺对高相对分子质量聚乙烯纤维结构性能的影响

采用双螺杆溶胀溶解和挤出纺丝技术,探讨高相对分子质量聚乙烯(HMWPE)的冻胶纺丝工艺,研究纺丝原液质量分数、纺丝温度及双螺杆转速对HMWPE纤维结构性能的影响。结果表明:随着纺丝原液质量分数的增加,HMWPE冻胶纤维内晶粒尺寸和结晶度减小,晶面间距增大,纤维熔点降低;在HMWPE质量分数为20%～40%及纺丝温度为240～290℃范围内,制得纤维的力学性能随着纺丝原液质量分数的增加或纺丝温度的升高而降低;随着螺杆转速的提高,纤维的力学性能先升高后降低。在最佳纺丝温度和螺杆转速下,由40%HMWPE制得的纤维的线密度近100 dtex,强度达12.3 cN/dtex。     

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。     

Lyocell竹浆纤维纱线的研制

分析了Lyocell竹浆纤维的主要特性以及其与普通竹浆粘胶纤维的性能对比.详细介绍了Lyocell竹浆纤维的纺纱工艺和针对其表面光滑、抱合力小、成纱毛羽多而采取的技术措施.     

制备Lyocell纤维用纤维素浆粕的碱性酶处理工艺

为提高Lyocell纤维制备过程中纤维素的溶解效率和溶液稳定性,分别改变碱性酶处理Lyocell纤维用纤维素浆粕的时间和用量,研究其对浆粕相对分子质量和可及度的影响,并对处理工艺进行优化。结果表明:酶处理后纤维素晶型没有受到破坏,仍是典型的纤维素I型构象;当酶用量为4 000 mL/t,增加处理时间至60 min时,纤维素浆粕的聚合度降为430并趋于稳定;当处理时间为60 min,增加酶的用量至2 000 mL/t时,纤维素浆粕的聚合度由520降低至约430,相对分子质量分布变窄;经过纤维素酶处理后纤维素浆粕的可及表面积有所增加,但晶体结构未发生变化,纤维素酶主要是作用于纤维素分子的无定形区和结晶表面较差有序部分。     

Lyocell纤维纺丝浆粕溶解性的影响因素分析

为探究Lyocell纤维纺丝浆粕溶解性的影响因素,对4种不同的溶解浆进行分析,研究了其化学组分、结晶度、聚合度以及纤维形态对溶解浆在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)中溶解性的影响。结果表明:浆粕的溶解主要历经悬浮阶段、溶胀阶段和溶解阶段;溶胀阶段纤维发生非均匀溶胀的比例越高,溶解的时间越长;当浆粕质量符合制备Lyocell纤维的原料标准时,纤维表面的微量木质素对浆粕溶解起主要作用;木质素通过吸附作用沉积在纤维表面,与纤维素通过氢键结合减弱纤维溶胀,同时疏水性的木质素会阻碍NMMO向纤维内部渗透,增加溶解时间。     

转杯纺纱法加工Lyocell针织纱

Lyocell纤维具有优良的物理机械性能,其针织面料在手感和外观等方面的多功能性使其开发应用前景非常广阔。由于转杯纱自身的特点,其针织品品质优越。采用转杯纺纱技术加工28 tex的Lyocell针织纱,探讨前纺工艺及技术措施;通过对各方案试纺对比,研究转杯纺主要工艺参数与成纱质量的关系,为合理选择工艺参数,提高Lyocell转杯纺针织纱的成纱质量提供参考。     

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。     

碳纤维用Lyocell原丝的纤维素分子量及其分布

使用凝胶渗透色谱法(GPC)，并以0．5％LiCl／DMAc作为流动相、窄分布的聚苯乙烯为标样，分析了应用于不同领域的几种纤维素的分子量及其分布，结果发现：适合生产服用Lyocell纤维和碳纤维用Lyocell原丝的纤维素原料具有不同的分子量及其分布。