日本东丽公司开发融熔纺纤维素纤维

日本东丽公司采用融熔法纺丝技术，成功制造出过去只能采用溶液湿法纺丝才能得到的纤维素纤维，而融熔法纺丝过去只适用于聚酯和尼龙类的合成纤维。东丽公司可用现有的融熔纺丝设备生产新型纤维素纤维，得到的纤维保持了纤维素纤维的各种优良性能，如良好的吸湿导湿性、优良的染色性、柔软而滑爽的手感等。该公司还充分发挥融熔纺丝法的技术优势，开发出各种异形截面的纤维素纤维（见图），     

纤维素在NaOH/硫脲/尿素水溶液中的流变性能研究

采用新型碱复合溶剂NaOH/硫脲/尿素水溶液作为溶剂溶解纤维素,对纤维素溶液的流变性能进行探索,从而为纤维素/NaOH/硫脲/尿素溶液纺丝提供理论依据。研究结果表明,纤维素溶液表现出非牛顿流体的性质,溶液的粘流活化能随纤维素质量分数以及剪切速率的不同而有所差异,纤维素溶液的结构黏度指数随着温度的升高、纤维素质量分数的增大而增大。5~25℃是所测的纤维素溶液纺丝的适宜温度范围,随着温度的升高,凝胶点开始出现,且凝胶点随着温度的升高向高频率的方向移动。随着纤维素质量分数的增大,纤维素溶液凝胶温度降低。     

Lyocell纤维原纤化控制及功能性产品

Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维原纤化的控制主要是通过改变纤维生产过程，如：在纺丝液中加入添加剂，调整纺丝工艺参数，改变凝固浴条件以及对纤维或织物进行后处理。生产性能性Ｌｙｏｃｅｌｌ产品，使用的溶液有：纤维素－ＮＭＭＯ溶液；纤维素－ＮＭＭＯ－第二组分。采用的工艺方法是：纺丝成形：注塑成形；吹塑成形。功能性产品有众多种类。     

纤维素氨基甲酸酯法再生纤维素纤维的制备试验

以尿素和浆粕作为原料制备纤维素氨基甲酸酯(CC),纤维素氨基甲酸酯溶解于NaOH/X溶液制得CC纺丝溶液,通过湿法纺丝可以制得CC纤维,试验条件下纺丝可纺性较好。成品纤维物理机械指标基本能满足下游纺纱织造的工艺要求,但明显低于普通粘胶纤维水平。     

纤维素／氯代-1-丁基-3-甲基咪唑（[BMIM]Cl）体系流变性能的研究

纤维素／[BMIM]Cl溶液的流变性能对其湿法纺丝工艺有着重要的参考价值，浓度、温度等因素对其流变行为有很大的影响。利用AR-1000型流变仪对纤维素／[BMIM]Cl溶液的静态流变行为进行了研究，为离子液体法纺制纤维素纤维提供理论依据。     

从纤维素前体获得碳纱线或单向碳纤维片材

一种从纤维素前体获得碳纤维结构的方法，其包括以下步骤：从粘胶溶液或纤维素溶液纺丝纤维素长丝；使所述纤维素长丝在水中接受洗涤；用至少一种有机硅添加剂的水乳液浸渍经洗涤且未干燥的纤维素长丝；干燥浸渍的纤维素长丝；在碳化前获得由浸渍且干燥的纤维素长丝组成的纤维结构。     

纤维素在N-甲基吗啉-N-氧化物/水溶液中的溶胀与溶解性能

研究了纤维素在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)/水体系中的溶胀、溶解过程对纤维素溶液性能的影响,为纤维素在NMMO/水体系中纺丝成形提供理论依据.利用X-射线衍射(XRD)探索了纤维素溶胀后的结晶结构变化,利用旋转流变仪探讨了纤维素浓度、聚合度等对纤维素溶液流变性能的影响.结果表明:经溶胀后的纤维素,非晶区被部分破坏,使其结晶度下降,从而更易被均匀、快速地溶解;纤维素的聚合度越大,含量越高,其大分子链的解缠及伸展越困难,分子间作用越大,纤维素溶液的流动性越差,越不利于纤维素的纺丝成形.     

两种咪唑型离子液体对纤维素的溶解及纺丝性能的比较

以1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[EMIM]Ac）和1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]CI）两种咪唑型离子液体为溶剂,研究比较了它们对纤维素的溶解性能及其溶液的纺丝加工性能。结果发现：两种离子液体均能在一定条件下溶解纤维素,但[EMIM]Ac较[BMIM]Cl对纤维素具有更低的溶解温度和更快的溶解速率。从流变分析还发现：纤维素/[EMIM]Ac溶液与纤维素/[BMIMCl溶液均为切力变稀流体,相同条件下纤维素/[EMIM]Ac溶液的黏度远低于纤维素/[BMIM]Cl溶液,使其可在相对低的温度下纺丝。此外,GPC分析结果表明：纤维素在用[EMIM]Ac溶解及纺丝过程中降解程度较小,而用[BMIM]Cl进行溶解纺丝时,降解作用则较明显。对纤维结构与力学性能的分析结果进一步表明：与相同喷头拉伸比下制得的[EMIM]Ac法再生纤维素纤维相比,[BMIM]Cl法再生纤维素纤维的聚集态结构相对较完善,结晶度与取向度更高些,从而使其力学性能也相对较好。     

凝固浴组分对纤维素纤维结构和力学性能的影响

采用新型碱复合溶剂NaOH／j琉脲／尿素水溶液对纤维素进行溶解,并采用H2S04／Na2SO4溶液作为凝固浴,对纤维素溶液进行湿法纺丝,获得纤维素纤维。通过改变凝固浴组分,研究纤维素纤维结构和性能的变化,获得更好的纺丝条件。研究表明,当H2S04质量分数为8％～10％,Na2SO4质量分数6％～12％时,纺丝过程稳定,纤维素纤维的力学性能较好且相对稳定。纤维素纤维的断裂强度最大值可达2．06cN／dtex,纤维素纤维横截面均呈近圆形结构,且无明显的皮芯结构,同时纤维素纤维具有纤维素II的结晶特征,凝固浴组分变化对纤维素纤维的结晶度和取向因子影响不大。     

纤维素/NMMO/水纺丝溶液组成的表征

简要讨论了纤维素/NMMO/水纺丝溶液中组分的变化导致溶液流变性质的改变,提出利用阿贝折射仪来判断溶液的均一性及定性地判断溶液是否完全溶解,并通过测定溶液折射率分析溶液的组分,以达到控制溶液的质量和确定纺丝工艺参数的目的。     

以NMMO水溶液为溶剂制备醋酸纤维素纤维

选择环保型溶剂N-甲基吗啉-N-氧化物水合物(NMMO·H_2O),成功实现了醋酸纤维素(CA)的溶解并制备了均匀透明的醋酸纤维素/N-甲基吗啉-N-氧化物水合物(CA/NMMO·H_2O)溶液,流变测试表明,CA/NMMO·H2O溶液均匀稳定。经过干喷湿纺工艺制备的醋酸纤维素纤维,断裂强度达到3.0c N/dtex,高于以丙酮为溶剂通过干法纺丝得到的醋酸纤维素长丝的强度。分析其原因,干喷湿纺纺丝过程中的喷头拉伸比大,所制备的醋酸纤维素纤维有较高的链段取向度和晶区取向度。所制备的醋酸纤维素纤维的沸水收缩率、接触角和回潮率与商业化的干法纺丝制备的醋酸纤维素长丝相当。     

静电纺丝法制备聚乙烯醇-纤维素纳米纤维膜

以废旧涤棉混纺面料为原料,采用化学法对含棉成分进行溶解回收,将得到的纤维素粉末与聚乙烯醇(PVA)、Na Cl配成纺丝液,通过静电纺丝法制备出PVA-纤维素纳米纤维膜。对所纺纤维进行电镜观察,分析静电压、纤维素与PVA质量比、纺丝液中溶质质量分数对纺丝效果的影响。结果表明:随着电压增大,纤维直径先下降后上升;随着纤维素含量的增加,纤维直径逐渐变小;随着溶液浓度的升高,纤维直径逐渐变大。     

人造纤维及合成纤维(续)

现时人造纤维成形有两种方法:1.湿纺法2.乾纺法。第一种方法是把纺丝液压榨通过纺丝囊流入纺丝槽中,槽中置有沉淀纤维素的生淀剂溶液。此项方法在制造各种人造纤维及合成纤维中均可採用,只须根据各个别情况应用一定结构的沉淀槽。至于粘液法制造人造纤维则因纺丝液系属黄酸纤维素的碱溶液,所以生淀剂须用酸液的或酸式盐类。与酸起作用时,纺丝液中的游离碱被中和,黄酸盐破裂而析出维纤素:     

醋酸纤维素的熔体静电纺丝

静电纺丝是一种利用聚合物溶液或熔体在强电场作用下形成喷射流,制备连续纳米纤维的工艺。熔体法静电纺丝技术不使用溶剂,绿色环保。探索了改性醋酸纤维素(CA)的熔体静电纺丝技术,考察了不同纺丝条件如纺丝温度和纺丝电压对纤维直径的影响,并通过MFR测试、纺丝纤维XRD表征、SEM分析表征了不同纺丝实验条件下制备纤维的性能,得出醋酸纤维素在熔体温度为190℃,纺丝距离为14 cm,纺丝电压为63 k V时获得的纤维直径最小。     

Lyocell纤维产业化技术开发

基于溶剂法制备Lyocell纤维的资源和环保优势,在研究纤维素浆粕质量指标、预处理、溶解工艺和装备、纺丝溶液特性、纺丝工艺和设备、溶剂回收等技术的基础上,建立了纤维素活化、薄膜蒸发溶解、纺丝干喷湿纺、溶剂回收等关键技术为核心的Lyocell纤维生产技术体系,实现了万吨级Lyocell纤维连续、稳定的生产。     

Lyocell纤维产业化技术开发

基于溶剂法制备Lyocell纤维的资源和环保优势,在研究纤维素浆粕质量指标、预处理、溶解工艺和装备、纺丝溶液特性、纺丝工艺和设备、溶剂回收等技术的基础上,建立了纤维素活化、薄膜蒸发溶解、纺丝干喷湿纺、溶剂回收等关键技术为核心的Lyocell纤维生产技术体系,实现了万吨级Lyocell纤维连续、稳定的生产。     

纤维素氨基甲酸酯的生产工艺研究

探讨了新型纤维素纤维原料纤维素氨基甲酸酯的生产工艺,指出当纤维素浆粕活化用氢氧化钠溶液质量分数为14％～16％,活化温度40～50℃,活化时间为30～40min,尿素与纤维素的质量比(2:1)～ (3:1),反应时间为2-3 h时,纤维素氨基甲酸酯可在氧氧化钠溶液中形成良好的稳定溶液,其过滤性好, 可直接用于纺丝。     

日利用溶融纺丝法纺出纤维素类纤维丝

日本东丽工业株式会社最近利用生产聚酯和尼龙等纤维丝的普通生产方法“溶融纺丝法”。成功地纺出了过去只能利用溶液纺丝法生产的由天然高分子组成的纤维素类纤维丝。     

尿素溶剂法纤维素纤维生产的低温溶解技术

低温尿素溶剂法生产纤维素纤维是一种新型溶剂法纤维素纤维生产工艺,浆粕在NaOH／尿素／水的溶剂低温体系中快速溶解,溶液经过湿法纺丝得到纤维,其工艺路线生产流程较短。纤维素溶解和纺丝成形过程中几乎没有化学反应,工艺和原材料都是无毒害的。但低温尿素溶剂法溶解机理复杂,溶解条件苛刻,成品纤维的强度还有待提高。     

基础理论

985033成纤纤维素溶液的流变性能Neguleeeu 1.1.…;AATCC.Book of Papers:543.1Page(Sept.15一18,1996)(英)本工作是研究纤维素溶液的流变性,此溶液由木浆粕溶解于N一甲基吗琳氧化物内制成,溶解时保持中等温度,浓度在5一巧%。溶液的浓度越高,则溶液的粘度大大上升。纺丝要求纤维素的浓度高,粘度随浓度变化是正常的。当温度在75一95C时粘度突然发生变化,此变化与溶剂体系及浓度有关。在偏振光之一F有液晶图案的证据,同时在相同的温区有不可逆的热熔变化,因此研究者们认为在溶液中有各向异性的特性存在。研究者们也在适合于纺丝的条件下…