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Lyocell纤维的纺丝概述

发布时间:2022-02-17      点击次数:1067

   

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   纤维素溶解后制得的纺丝原液一般在螺杆挤出机的作用下,流经过滤和混合装置后,由计量泵准确计量,在压力下送入喷丝组件。Lyocell纤维生产用喷丝组件要求喷丝孔径细、表面光洁,而且对耐压也有一定的要求,其结构比常规喷丝组件要复杂得多,尤其是纺短纤维时,所用喷丝板多为由数个至几十个均匀排列的喷丝帽或小孔板构成的复合型喷丝板,每个喷丝帽或小孔板上有数百甚至数千个喷丝孔,喷丝孔直径一般为0.03~0.1mm。Lyocell纤维的纺丝采用干湿法工艺,如图16-7所示,从喷丝孔中喷出的纺丝细流在进入凝固浴之前先通过一定长度(一般为10~300mm)的气隙,在此气隙中空气是理想的介质,也可以是氮气或非凝固介质。纺丝细流在此阶段经一定程度的拉伸取向后进入凝固浴,并在凝固浴中发生溶剂和凝固剂的双扩散,使纤维凝固析出。凝固浴一般采用较稀的NMMO水溶液,并与溶剂循环系统相连接。凝固后的丝条被送往后道工序进一步处理。

   Lyocell纤维的干湿法纺丝工艺和传统的纤维素纤维(如粘胶纤维)的湿法纺丝工艺明显不同,与后者相比,Lyocell纤维的纺丝速度要高得多,一般在50~200m/min,有的甚至高达500m/min。另外,Lyocell纤维经成型过程中的喷丝头拉伸后毋需再进行后道拉伸便可直接用于纺织后加工,该纤维的拉伸倍数一般是指喷丝头的拉伸倍数(即丝条卷取线速度对喷丝速度的比值)。在Lyocell纤维的生产中,喷丝头拉伸倍数、喷丝板构造(如喷丝孔孔径及长径比)、气隙长度、纺丝速度、凝固浴浓度和温度等因素对Lyocell纤维的结构和性能有着重要的影响。在相同的凝固浴温度下,纤维的断裂强度和初始模量随着纺丝速度的提高而增加,纤维的断裂伸长率则随纺丝速度的提高而减小;当纺丝速度不变时,纤维的断裂强度、初始模量随着凝固浴温度的提高而下降,纤维的断裂伸长率则随凝固浴温度的提高而增大。一些研究者的研究还表明,气隙长度也是Lyocell纤维纺丝工艺中重要的工艺参数,纺丝细流在气隙中温度、张力和直径的变化都会影响纤维的结构和性质。适当长度的气隙,可使纺丝细流冷却、拉伸取向充分,进入凝固浴时成型缓慢,有利于形成内外均匀的结构。但气隙层也不宜过长,否则,丝条受到的纺丝张力过大,易引起断丝而不利于纺丝的顺利进行。



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