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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，然后进行特殊的干湿法纺丝的工艺。该种工艺制得的纤维素纤维具有干强和湿强高、穿着舒适、生物可降解、整个生产路线不污染环境且工艺流程简单先进、作为溶剂的NMMO可经回收后循环再利用等特点，因此，有望成为代替生产工艺严重污染环境的粘胶纤维的新一代再生纤维素纤维。 目前，市场供应的Lyocell纤维一般是用聚合度为500～600左右的纤维素原料纺制得到的，并主要应用于服装面料等民用领域。然而，Lyocell纤维具有截面呈圆形、结构均匀、强度较高、可纺细旦丝等一些作为优质碳纤维原丝所需的基本特点，因此，该纤维除用于服装领域外，还可望作为优质碳纤维原丝，以扩展其在工业领域的用途。为尽快地开拓Lyocell纤维在碳纤维原丝等领域的应用前景，首先必须采用合适的纺丝原液（如聚合度或相对分子质量较高的纤维素／NMMO·H2O溶液、经适当改性的纤维素／NMMO·H2O溶液等）在合适的纺丝条件下，制得性能符合要求的Lyocell纤维。目前国外只有德国图林根纺织和塑料研究所对此领域在进行初步研究，但由于涉及军工，几乎无任何报道。国内除本课题组的研究人员曾用民用Lyocell纤维作过一些初步尝试外，也未见有其他相关报道。 为此，本论文针对国内外在研制Lyocell基碳纤维原丝研究领域中的某些空白，首先对不同相对分子质量，尤其是高相对分子质量的纤维素／NMMO·H2O溶液以及经NH4Cl改性的溶液流变性能及其可纺性进行了探讨，研究表明：本论文实验范围内的各种纤维素／NMMO·H2O溶液体系均属于切力变稀型流体，它们的零切粘度值与各自对应纤维素原料的相对分子质量成正比，且随纤维素相对分子质量的增大，相应纤维素／NMMO·H2O溶液的弹性增加，所形成的纤维素／NMMO·H2O溶液的粘度东华大学硕士学位论文摘要对温度的变化更为敏感，溶液的结构化程度也更大，其可纺性相应有所下降;纤维素加MMO·玩O溶液的流动曲线随NH4CI添加量的增加而上移，溶液的零切粘度和表观粘度相应增加。此外，为了更好地了解原料的差异性，以便为原料的有效选择及纺丝工艺的确定提供指导，本论文还利用简便的动态流变的方法预测了不同纤维素浆粕的相对分子质量及其分布，并用‘GPc和铜氨法的结果验证了动态流变方法预测纤维素的相对分子质量及其分布在本论文实验条件下是可行的。 本论文的研究工作表明，采用高相对分子质量的纤维素原料是制得高强度Lyocell基碳纤维原丝的有效途径之一。本论文采用了刀尸二1 360的脱脂棉为原料，通过正交实验对气隙长度、拉伸比、凝固浴组成和喷丝板孔数等工艺参数进行了分析，在此基础上，确定了最佳工艺条件，并成功地制得了拉伸强度为8.95cN/dtex、弹性模量为x63.4ocN人ltex的Lyoeell纤维。 本论文的研究工作还表明，除了采用高相对分子质量的纤维素原料外，利用NH4CI改性中等相对分子质量纤维素的纺丝原液，也可以制得力学性能较好的Lyocell纤维，但NH4CI对Lyocell纤维的改性效果与纤维素原料的性质、纺丝原液中纤维素的质量百分数以及NH4CI的添加量等因素有关。 本论文采用广角X射线一衍射仪和带有U一CTB补偿器的BX一51型偏光显微镜等对各种条件下制得的Lyocell纤维的聚集态结构和形态结构进行了分析。在本论文实验范围内，随着拉伸比的适当提高，纤维的分子总取向增加，且非晶区的取向提高较为明显，与此同时，结晶度也相应增加;另外通过NH4CI改性的方式可以提高纤维的结晶度和取向度，从而提高纤维的力学性能。研究结果还表明:Lyocell纤维有着比其他粘胶碳纤维原丝更圆的截面形态结构，表面光滑，因而Lyocell纤维具有更接近于优质碳纤维原丝的形态结构特征。