Lyocell竹纖維素纖維的研制.pdf

1、Lyocell纖維生產(chǎn)工藝是把纖維素直接溶解在N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)的水溶液中，并通過(guò)特殊的干濕法紡絲制備再生纖維素纖維的綠色工藝。該工藝具有原料豐富、生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單、先進(jìn)環(huán)保、產(chǎn)品性能好等特點(diǎn)。可望逐漸取代污染嚴(yán)重的傳統(tǒng)纖維素纖維生產(chǎn)工藝即粘膠工藝。 迄今為止，Lyocell纖維的生產(chǎn)主要以木漿為原料，由于木材受到土地資源、生長(zhǎng)周期等因素的影響，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足Lyocell纖維生產(chǎn)的需求。而我國(guó)是世界產(chǎn)竹大國(guó)，竹子分

2、布十分廣泛，成材迅速，2-3年即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)砍伐使用，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，再加之竹子的主要成分也是纖維素，若能用竹子作為原料生產(chǎn)Lyocell纖維素纖維，不僅提供了一種較為廉價(jià)的原料，還為竹子的利用開(kāi)辟了一條新的途徑。此外，以竹子為原料生產(chǎn)的竹纖維素纖維不僅具有纖維素纖維的優(yōu)點(diǎn)外，還可能被賦予竹子本身所具有的涼爽、順滑、清香、負(fù)離子等特性。 有關(guān)以竹纖維素漿粕為原料，采用Lyocell工藝紡制竹纖維素纖維，至今尚無(wú)文獻(xiàn)報(bào)道，因此

3、，本論文將對(duì)這一領(lǐng)域進(jìn)行探索性的研究。本論文首先采用各種竹漿粕為原料，以NMMO·H<,2>O溶液為溶劑溶解制得竹纖維素/NMMO·H<,2>O溶液。并采用HAKKE RS150型流變儀系統(tǒng)地研究了竹纖維/NMMO@H<,2>O溶液的流變性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明竹纖維素纖維紡絲原液為切力變稀流體；隨著竹漿粕平均聚合度的增加，流動(dòng)曲線上移，γ<,cr>向低值方向移動(dòng)。溶液的非牛頓指數(shù)下降，而粘流活化能E<,η>、結(jié)構(gòu)粘度指數(shù)和零切粘度增加，在此

4、基礎(chǔ)上，選擇出了適合紡絲的紡絲用竹纖維素漿粕。 在研究漿粕溶解及原液流變性能的基礎(chǔ)上，本論文進(jìn)一步探討了紡絲工藝條件對(duì)Lyocell竹纖維結(jié)構(gòu)和性能的影響，并采用Rigaku/Dmax-B型X-光衍射儀和Olympus XP51型Berek補(bǔ)償偏光顯微鏡研究了Lyocell竹纖維的結(jié)構(gòu)。研究表明：1＃纖維素漿粕濃度為11﹪的紡絲原液最適合紡絲；氣隙過(guò)長(zhǎng)和過(guò)短都不利于提高Lvocell竹纖維的力學(xué)性能，在本論文特定的條件下，氣隙長(zhǎng)

5、度為5cm時(shí)，纖維力學(xué)性能相對(duì)較好；固定噴絲頭拉伸比的情況下，隨著紡絲速度的提高，Lyocell竹纖維的結(jié)晶度和非晶區(qū)取向度均增大，使得LyoceU竹纖維的強(qiáng)度和初始模量增大、斷裂伸長(zhǎng)則減小，而纖度幾乎沒(méi)有變化；隨著凝固浴溫度的上升，所得Lyocell竹纖維的晶區(qū)取向度、結(jié)晶度和初始模量上升，而纖維非晶區(qū)取向程度、總?cè)∠蚨群蛷?qiáng)度則略有下降。此外，本論文還研究了紡絲工藝對(duì)Lyocell竹纖維染色性能的影響規(guī)律，并采用濕摩擦法測(cè)試了Lvoc

6、ell竹纖維的原纖化性能、采用日本IC一1000負(fù)離子測(cè)定儀測(cè)試了Lvocell竹纖維的負(fù)離子性能。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：在本論文實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，適當(dāng)降低凝固浴溫度，可使Lyocell竹纖維的染色性能明顯改善；并且，在相同噴絲頭拉伸比條件下，紡絲速度的提高，對(duì)Lyocell竹纖維染色性能的影響不是很大；LyoceIl竹纖維不僅具有一定的負(fù)離子性能，還比常規(guī)LvoceIl纖維具有更強(qiáng)的抗原纖化能力。 本論文的上述研究結(jié)果進(jìn)一步證明：以合適的竹