Lyocell竹纤维素纤维的研制

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Lyocell纤维生产工艺是把纤维素直接溶解在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)的水溶液中,并通过特殊的干湿法纺丝制备再生纤维素纤维的绿色工艺。该工艺具有原料丰富、生产流程简单、先进环保、产品性能好等特点。可望逐渐取代污染严重的传统纤维素纤维生产工艺即粘胶工艺。 迄今为止,Lyocell纤维的生产主要以木浆为原料,由于木材受到土地资源、生长周期等因素的影响,远远不能满足Lvocell纤维生产的需求。而我国是世界产竹大国,竹子分布十分广泛,成材迅速,2-3年即可实现连续砍伐使用,符合可持续发展的要求,再加之竹子的主要成分也是纤维素,若能用竹子作为原料生产Lyocell纤维素纤维,不仅提供了一种较为廉价的原料,还为竹子的利用开辟了一条新的途径。此外,以竹子为原料生产的竹纤维素纤维不仅具有纤维素纤维的优点外,还可能被赋予竹子本身所具有的凉爽、顺滑、清香、负离子等特性。 有关以竹纤维素浆粕为原料,采用Lyocell工艺纺制竹纤维素纤维,至今尚无文献报道,因此,本论文将对这一领域进行探索性的研究。本论文首先采用各种竹浆粕为原料,以NMMO·H2O溶液为溶剂溶解制得竹纤维素/NMMO·H2O溶液。并采用HAKKE RS150型流变仪系统地研究了竹纤维/NMMO·H2O溶液的流变性能。实验结果表明竹纤维素纤维纺丝原液为切力变稀流体;随着竹浆粕平均聚合度的增加,流动曲线上移,(?)cr向低值方向移动。溶液的非牛顿指数下降,而粘流活化能Eη、结构粘度指数和零切粘度增加,在此基础上,选择出了适合纺丝的纺丝用竹纤维素浆粕。 在研究浆粕溶解及原液流变性能的基础上,本论文进一步探讨了纺丝工艺条件对Lyocell竹纤维结构和性能的影响,并采用Rigaku/Dmax-B型X-光衍射仪和Olympus XP51型Berek补偿偏光显微镜研究了Lyocell竹纤维的结构。研究表明:1#纤维素浆粕浓度为
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