纤维素氨基甲酸酯纤维纺丝工艺探讨.pdf
《纤维素氨基甲酸酯纤维纺丝工艺探讨.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《纤维素氨基甲酸酯纤维纺丝工艺探讨.pdf(4页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第3 0 卷第2 期 2 0 0 9 年2 月 纺织学报 J o u r n a lo fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 3 0 F e b N o 2 2 0 0 9 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 9 ) 0 2 0 0 0 5 0 4 纤维素氨基甲酸酯纤维纺丝工艺探讨 哈丽丹买买提1 ,吾满江艾力2 ( 1 新疆大学化学化工学院,新疆乌鲁木齐8 3 0 0 4 6 ;2 中国科学院新疆理化研究所新疆鸟鲁木齐8 3 0 0 1 1 ) 摘要通过研究纤维素氨基甲酸酯( C C ) 溶液中C C 与N a O H 配比( 质量比)
2、 、溶液纺前处理时间及温度、纺丝凝固 浴及再生裕的组成和温度对纤维素氨基甲酸酯溶液可纺性及其纤维性能的影响,得到湿纺工艺制备纤维素氨基甲 酸酯纤维的最佳纺丝工艺条件。结果表明:配制C c 质量分数为7 ,C C 与N a O H 质量比为l 的纤维素氨基甲酸酯 的氢氧化钠溶液,在1 5 以下进行纺前处理1 0 1 2h ,溶液可纺性良好。这种溶液在温度为4 0 的含H 2 S 0 4 ( 1 5 0g L ) 、N a z S O , ( 2 0 0d L ) 、A l z ( S O , ) ,( 5 0s L ) 的凝固浴中成形后,在温度为8 5 、质量分数为1 的氢氧化钠水溶 液中再生,
3、可得到具有一定强度及伸长率的再生纤维素纤维。 关键词纤维素氨基甲酸酯纤维;纺丝工艺;可纺性;再生纤维素纤维 中图分类号:T Q3 4 1 9文献标志码:A S t u d yo ns p i n n i n gt e c h n i c so fc e l l u l o s ec a r b a m a t ef i b e r s H a l i d a nM A M A T1 W u m a n j i a n gA I U 2 ( 1 I n s t i t u t eo fC h e m i s t r ya n dC h e m i c a lI n d u s t r y ,船,
4、狮增U n i v e r s i t y ,U n a n q i ,X ,柏r i g8 3 0 0 4 6 ,C h i n a ; 2 T h e X m j i a n g I n s t i t u t eo f P h y s i c a l & a 叨l 砌T e c h n o l o g y ,C h i n e s e A 垅咖矿s c 妇,岫,藏慨8 3 0 0 1 1 ,) A b s t r a c t T h r o u g hs t u d yt h ee f f e c t so ft h er a t i o o fc e l l u l o $ ec a
5、r b a m a t et os o d i u mh y d r o x i d ei nc e l l u l o s e e a r b a m a t es o l u t i o n ,p r e s p i n n i n gm 肌a s i r gt i m ea n dt e m p e r a t u r e ,c o m p o s i t i o na n dt e m p e r a t u r eo fs p i n n i n g c o a g u l a t i o nb a t ha n dr e g e n e r a t i n gb a t ho nt
6、 h es p i n n a b i l i t yo fc e l l u l o s ec a r b a m a t es o l u t i o na n dt h ep r o p e r t i e so f t h ep r o d u c e df i b e r s ,t h eo p t i m u mw e t s p i n n i n gp r o c e s sc o n d i t i o n sf o rc e l l u l o s ec a r b a m a t ef i b e r sw a go b t a i n e d : t h ei n a
7、s sf r a c t i o no fc e l l u l o s ec a r b a m a t ei sa b o u t7 a n dt h en l a s sr a t i oo fc e l l u l o s ec a r b a m a t ea n ds o d i u m h y d r o x i d ei sa b o u tl ,a n dt h e nt h ec e l l u l o s ec a r b a m a t ei ns o d i u mh y d r o x i d es o l u t i o n Sp r e s p i n n i
8、n gm a n a g i n g t i m ei s1 0 1 2h a n di t s p r e s p i n n i n gm a n a g i n gt e m p e r a t u r e i sb e l o w1 5 t h es o l u t i o nh a sg o o d s p i r m a b i l i t y A f t e rf e e d i n gt h i s s o l u t i o ni n t ot h ec o a g u l a t i o nb a t hc o n t a i n i n gI - hS 0 4 ( 1 5
9、 0g L ) 、N a 2S 0 4 ( 2 0 0s L ) 、A 1 2 ( S 0 4 ) 3 ( 5 0g e L ) w h e nt h eb a t h - t e m p e r a t u r ei s4 0 ,t h er e g e n e r a t e dc e l l u l o s ef i b e r s o f8 0 m e t e n a c i t ya n de l o n g a t i o nc a l lb ep r e p a r e dw h e nt h el n a s s f r a c t i o no fs o d i u mh y
10、 d r o x i d ei s1 a n db a t h - t e m p e r a t u r ei s8 5 K e yw o r d s c e l l u l o s ec a r b a m a t ef i b e r ;s p i n n i n gp r o c e s s ;s p i n n a b i l i t y ;r e g e n e r a t e dc e l l u l o s ef i b e r 随着全球范围对环境污染实施越来越严格的控 制,粘胶纤维的生产,因其冗长的工艺流程和严重的 环保问题受到限制,因此新型纤维素纤维的生产 工艺相继而生。目
11、前,比较成功的纤维素纤维生产 工艺有2 种:一种是以N 一甲基氧化吗啉( N M M O ) 为 溶剂,利用氧化胺衍生物在受控条件下溶解纤维素 的能力,将纤维素溶解后纺丝b ;另一种是将植物纤 维素与尿素在高温条件下的反应产物纤维素氨 基甲酸酯( c c ) ,在低温条件下溶解在稀的氢氧化钠 溶液中,然后采用湿法纺丝工艺制备出纤维素纤维 的氨基甲酸酯“J 。该工艺生产过程安全无毒,不 会产生H 2 S 、C S 2 等有害气体及含S 和z n 的废水。7 , 收稿日期:2 0 0 8 0 2 2 0修回日期:2 0 0 8 0 4 2 8 基金项目:国家科技部“西部开发”重大项目( 2 0 0
12、 4 B A 9 0 1 A 2 2 ) 作者简介:哈丽丹买买提( 1 9 6 6 一) ,女,讲师,硕士。研究领域为高分子材料。吾满江艾力,通讯作者,E - m a i l :w u m j m f l x j b a c c n 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 6 纺织学报第3 0 卷 并且能最大限度地利用原有粘胶纤维的生产设 备引,被认为是目前生产粘胶纤维最有潜力的替代 工艺。本文对采用纤维素氨基甲酸酯工艺制备纤维 素氨基甲酸酯纤维的纺丝
13、过程进行了初步研究。 1 实验 1 1 主要材料与仪器 棉浆粕,聚合度5 7 2 ( 聚合度按文献 9 的方法 测试) ,新疆奥洋公司提供;尿素、硫酸钠、硫酸铝,工 业级;氢氧化钠、硫酸、分析纯。 实验纺丝机包括:纺丝溶液导入装置、抽真空脱 气系统( 带夹套水冷凝) 、过滤装置( 带夹套水冷凝) 、 计量泵、纺丝管道( 带夹套水冷凝) 及氮气打压装置、 喷丝板( 孔径0 0 5 0 0 8m m ,孔数1 0 0 2 0 0 ) 、凝固 浴槽( 长5 0c m ) 、再生浴槽( 长5 0c m ) 、水洗及烘干 系统。 E a s h e aC h n s 0 1 1 1 2 型元素分析仪,玻
14、璃落球黏 度管( 长3 0e m 、直径2e m ,一端封闭,在管的上、下各 刻1 条标线,相距为2 0e m ,上、下标线与管口管底相 距为5c m ) ,钢球质量( 0 1 3 0 0 0 1 ) g ,秒表,温度 计等。 1 2 实验方法 按文献 1 0 的方法合成含氮质量分数为 3 0 2 、聚合度为4 1 8 的干态C C ( 将C C 在6 5 、质 量分数为1 的氢氧化钠溶液中轻轻搅拌并浸泡 1 0I n i n ,然后洗至中性,置于5 0 6 0 烘箱中烘干 后,按文献 9 测定C C 聚合度) 。氮的质量分数用 元素分析仪测定。 按文献 1 1 配制不同浓度的C C N a
15、O H 溶液,通 过透析法,去除部分氢氧化钠,获得具有不同质量比 的( C C N a O H ) 纺丝溶液,将其导入纺丝机,在不同温 度条件下进行过滤、脱泡、老化等纺前处理后,改变 纺丝温度、凝固浴组分及再生条件制备纤维素纤维。 2 结果与讨论 2 1 不同质量比对C C 纤维性能的影响 选用具有不同质量比( m ( C C ) :m ( N a O H ) ) 的 C C N a O H 溶液,在2 一l O 夹套冷水保护下进行过 滤、脱泡和老化处理后( 处理总时为1 2h ) ,在纺丝喷 丝孔直径为0 0 5 咖,孔数为2 0 0 ,纺速为1 2I I l r n i n 。 总拉伸率为
16、1 1 0 ,凝固浴温度为4 0 ,组分为 H 2 s O 。( 1 5 0g ,L ) 、N a 2 S 0 4 ( 2 0 0d L ) 、从( S 0 4 ) 3 ( 5 0g ,L ) ,再生浴温度8 5 ,组成质量分数为1 的 氢氧化钠水溶液,采用湿纺工艺制备纤维素纤维,纤 维性能如表1 所示。 表1 不同质量比对C C 纤维性能的影响 T a b 1E f f e c to fc o n t e n to fc e l l 岫c 锄广t 嗡m 到ka n d 翻x I i 岫 h y d m x i d ei 代U u I o 醴c a r b a m a t e l u f l
17、o no n 蛔n b e rc h a 耐e r 纺丝溶液中C C 与N a O H 的质量比是影响C C 溶 液可纺性及其纤维性能的重要因素。由实验结果可 以看出,m ( C C ) :m ( N a O H ) 为1 、而且C C 质量分数小 于7 5 时,溶液可纺性及纤维力学性能较好。C C 质量分数越高,纤维强度越好,但C C 质量分数高于 7 5 时,溶液中出现不溶物,溶液黏度过高,可纺性 变差。N a O H 质量分数高,意味着凝固浴中硫酸用 量的提高,不仅浪费原料,而且会使纤维脆性增加; 因此,应尽可能降低纺丝液中N a O H 的质量分数,但 也不能过低,否则会破坏溶液稳定性
18、,加速纺丝液的 凝胶化。 2 2 溶液前处理时间对C C 纤维性能影响 选用C C 质量分数为7 0 、m ( C C ) :m ( N a O H ) 为1 的纤维素氨基甲酸酯的氢氧化钠溶液,在2 一 1 0 夹套冷水保护下迅速过滤后,真空静止脱泡老 化不同时间,测定C C 所含剩余氮的质量分数、溶液 落球黏度,同时在喷丝孔直径为0 0 5 舢,孔数为 2 0 0 ,纺速为1 2 “I I l i n ,总拉伸率为1 1 0 ,凝固浴温 度为4 0 ,组分为H 2 s 0 4 ( 1 5 0e L ) 、N a 2 S 0 4 ( 2 0 0g L ) 、A 1 :( S 0 4 ) ,(
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 纤维素 氨基甲酸酯 纤维 纺丝 工艺 探讨
链接地址:https://www.31doc.com/p-3722195.html