Lyocell纤维原纤化结构与性能分析

为研究原纤化对Lyocell纤维性能和结构的影响,对Lyocell G100和Lyocell LF两种纤维原纤化前后的纵向结构、成分、晶态结构、热学性能、膨胀性能、拉伸性能、导电性能、吸湿性能进行了测试与分析。结果表明:纤维原纤化后,纵向表面产生了细小分支,Lyocell G100较Lyocell LF明显;原纤化纤维在3330 cm^(-1)附近的吸收峰值增大,—OH基团含量增加,Lyocell G100纤维变化更为显著;原纤化纤维的结晶度、取向度都有所降低,纤维的热稳定性降低。原纤化纤维的湿膨胀率、回潮率均比未原纤化的大,尤其是原纤化程度高的Lyocell G100变化明显。原纤化纤维断裂强度和断裂伸长率都有所下降,Lyocell G100纤维下降的幅度较Lyocell LF纤维大;原纤化纤维的质量比电阻明显降低,导电性增强。

Lyocell纤维用溶解浆主要性能及其质量控制技术

Lyocell纤维是绿色高性能的再生纤维素纤维,其在反应原理、生产工艺和设备技术等方面与黏胶纤维差异很大,对溶解浆的质量要求较高。本文介绍了Lyocell纤维的生产工艺,重点分析了Lyocell纤维用溶解浆的化学组成、纤维素大分子特性、结晶结构等主要性能对Lyocell纤维生产,尤其是浆粕在4-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)中溶解性能的影响;提出了Lyocell纤维用溶解浆的主要性能要求及其质量控制技术,为Lyocell纤维用溶解浆的研究和生产提供参考。

半纤维素对玉米秸秆皮Lyocell纤维性能的影响

探讨了半纤维素对Lyocell纤维制备时溶浆过程以及纺丝过程的影响,研究了半纤维素对Lyocell纤维的力学、抗原纤化和染色等性能的影响。试验可知:使用市售质量分数50%的NMMO溶剂在90℃温度下即可完全溶解玉米秸秆皮浆粕;半纤维素含量较高的玉米秸秆皮浆粕的流动性更好,制成的Lyocell纤维的染色性能和抗原纤化性能更好,断裂伸长率较大,结晶度较小。

Lyocell纤维非织造材料的吸湿改性研究

为提高Lyocell纤维的吸湿性,以三聚氯氰为载体,通过化学改性在Lyocell纤维表面接枝引入氨基酸等极性基团。分析了不同碱处理浓度、浸碱时间、反应温度、反应时间下各组试样的吸湿性,并对改性前后的形貌、结构、力学性能进行对比。结果表明:质量分数5%的NaOH溶液处理30 min,添加制备的多羧基氨基三聚氯氰衍生物中间体,在90℃条件下反应6 h,Lyocell纤维水刺材料的吸湿效果最好,且仍具备良好的力学性能,可满足高吸湿性水刺非织造材料的使用要求。

Lyocell纤维的特性与应用前景

Lyocell纤维作为当下再生纤维素纤维中相对前沿且绿色环保的材料,相比涤纶拥有更好的吸湿性及可降解性,相比棉纤维及其他再生纤维素纤维拥有更高的强力及更光滑的截面。这些特点使得Lyocell纤维能够在服装、家纺、非织造及产业用纺织领域拥有其独特的应用范围。近年来,随着国内Lyocell纤维产能的提升,许多下游企业在Lyocell纤维的应用开拓上开展了大量的研究工作。简述了基于当前研究背景下的Lyocell纤维的性能及其在纺织、非织造和复合材料领域的应用,并探讨了Lyocell纤维未来应用的前景。

氧化锌/Lyocell复合纤维的制备及性能

为实现纳米氧化锌与Lyocell纤维素溶液的共混纺丝,以N-甲基吗啉-N-氧化物(NNMO)水溶液作为分散介质,制备了NMMO基高分散型纳米氧化锌分散液。在此基础上,进一步通过原液共混工艺及干湿法纺丝工艺制备了不同氧化锌含量的氧化锌/Lyocell复合纤维。采用旋转流变仪、纳米粒度仪、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、热重分析仪和纤维强伸度仪分别研究了纳米氧化锌的添加对Lyocell纤维素溶液的流变性能及对复合纤维结构与性能的影响。结果表明,经研磨分散后纳米氧化锌颗粒表面的Zeta电位值由-19.1 mV提升至-42 mV,与Lyocell纤维素溶液相容性较好;纳米氧化锌的添加提高了Lyocell纤维的热稳定性,当纳米氧化锌的质量分数为1%时,氧化锌/Lyocell复合纤维的初始分解温度较普通Lyocell纤维提高了26℃,断裂强度及初始模量分别提高了8.6%和10.4%;该复合纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌率均在99%以上,洗涤20次后抗菌率无变化,具备优异的抗菌性能。

阻燃Lyocell纤维万吨级生产线一次性开车成功

2023年12月29日,通用技术高新材料集团有限公司阻燃Lyocell纤维项目取得重大技术突破,万吨级生产线生产一次性开车成功,成为全球首个具备阻燃Lyocell纤维工业化生产能力的纤维素纤维企业。阻燃Lyocell纤维研发项目由通用技术高新材料集团有限公司所属中国纺织科学研究院有限公司牵头、中纺院绿色纤维股份公司、北京中纺化工股份有限公司共同参与研发。

Lyocell纤维生产线用新型电动传动升降机构

为了有效减少Lyocell纤维分丝梳断丝,介绍Lyocell纤维的特性,分析手动滑轮式、液压式、气动式、电动式4种常见升降机构的传动方式及优缺点,提出一种用于Lyocell纤维生产线的新型电动传动升降机构设计方案,详细阐述该新型升降机构的传动介质选择、主传动部分结构、导向管设置以及使用注意事项。指出:新型电动传动升降机构解决了Lyocell纤维生产线的分丝梳断丝问题,随动随停,升降平稳,配合变频器可实现匀速和变速需求,也可以通过升降杆的速度和丝束情况相应调整工艺参数。

Lyocell纤维牵伸机传动润滑优化方案

为了解决Lyocell纤维牵伸机异响并伴随传动辊不正常跳动的问题,介绍Lyocell纤维牵伸机工作原理、基本构成、齿轮式牵伸机内部构造和牵伸机传动轴辊结构;结合现场观察和故障排查,分析异响原因为轴承滚珠与轴承内外圈间严重磨损所致,轴承工作异响由润滑脂泄漏引发。根据牵伸机箱体内齿轮和轴承排布情况,设计滴漏式润滑装置,提出改进注意事项。指出:使用单独设置的滴漏式润滑系统对牵伸机进行改造,轴承润滑效果改善,设备运转1 a未发现轴承损坏、设备异响及传动辊不正常跳动问题。

阻燃Lyocell纤维取得重大突破

通用技术新材成为全球首个具备阻燃Lyoce11纤维工业化生产能力的纤维素纤维企业2023年12月29日,由通用技术中纺院牵头,中纺绿纤、中纺化工共同参与研发的阻燃Lyocell纤维项目取得重大技术突破,万吨级生产线生产一次性开车成功,标志着通用技术新材阻燃Lyocell纤维技术成功实现产业化,成为全球首个具备阻燃Lyocell纤维工业化生产能力的纤维素纤维企业,填补了国际空白。

Lyocell纤维与国产粘胶纤维的对比研究

对 Lyocell纤维与国产粘胶纤维的结构和性能进行了各方面的对比。小角 X- ray衍射测定的孔径分布表明 L yocell纤维所包含的大尺寸孔洞比例少于国产粘胶纤维 ,广角 X- ray衍射分析的结果表明两者具有相似的结晶结构 ,但前者结晶度明显高于后者 ;L yocell纤维的表面形貌的优越性是通过扫描电镜技术体现出来的 ;统计计算表明 ,Lyocell纤维的强度明显高于国产粘胶纤维。文中沿用制备国产粘胶基炭纤维的工艺条件成功地制得了 L yocell基炭纤维 。

炭黑填充Lyocell纤维的制备及其用于炭纤维原丝的研究初探

为了提高Lyocell基炭纤维的得率及其力学性能,制备了不同含量炭黑填充的Lyocell纤维用做炭纤维原丝。采用X 衍射(WAXD)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、强度仪等分析了试样的结构与性能。WAXD表明炭黑填充的Lyocell纤维仍然具有纤维素II晶型的结构,同时还保留了炭黑的特征衍射峰;TGA表明该纤维热稳定性不变,添加质量分数为10%和30%炭黑的Lyocell纤维在1000℃时的碳得率可分别提高4.4%和17.1%;SEM显示该纤维表面光滑且截面为圆形,符合优质炭纤维原丝的要求;炭黑填充的Lyocell基炭纤维的WAXD图谱与一般Lyocell基炭纤维图谱不同。选择质量分数为10%的炭黑添加量制备出的Lyocell基炭纤维其强度和模量分别比未填充炭黑的Lyocell基炭纤维提高22%和42%,大样实验已制备出强度和模量分别为0.8GPa和70GPa的炭纤维。

Lyocell纤维皮芯结构的研究

本文依据各种处理破坏后Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维的刚果红染料染色光学显微拍照及扫描电子显微镜拍照等方法，首次发现Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维具有明显的皮芯结构并建立了模型。从化学纤维的处理技术和结构理论出发，对皮芯结构及皮层和芯层的不同性能进行了讨论。

Lyocell纤维的力学性能研究

本文采用ＸＱ－１型单纤维强力仪和ＩＮＳＴＲＯＮ１１２２型电子强力机测试分析了Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维、粘胶短纤维的力学性能，包括单纤维一次拉伸、重复拉伸、松弛和弯曲等；研究了Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维的拉伸类型以及弯曲后的特征。

荧光Lyocell纤维的制备和性能

通过共混方法将经预处理的荧光粉均匀分散在NMMO溶液中,采用Lyocell工艺通过干湿法纺丝成功制备了荧光Lyocell纤维,探讨了荧光粉用量对纺丝液流变性能及纤维的结构与性能的影响。结果表明,随着荧光粉用量的增加,Ly-ocell纺丝液的表观黏度先下降后上升,当荧光粉用量达到m(荧光粉)/m(纤维素)=3/100时,纺丝液的黏度呈最低值。此外,随着荧光粉用量的增加,纤维的荧光性能随之提高,但纤维内荧光颗粒的团聚现象逐渐加剧,导致纤维的力学强度和结晶度逐渐降低。

Lyocell纤维纺纱性能的研究

研究了棉型纤维 Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维可纺性，探讨了Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维纯纺纱的捻度与强度的关系以及Ｌｙｏｃｅｌｌ／ＰＥＴ混纺纱的混纺比与强度之间的关系，确定了临界捻系数和最佳混纺比。

长余辉发光Lyocell纤维的制备与性能研究

通过采用不同偶联剂对长余辉发光粉末进行表面处理,比较其在NMMO水溶液中的沉降性变化,优选出合适的钛酸酯偶联剂以提高发光粉在NMMO水溶液中的分散稳定性,并采用干湿法纺丝,成功制备了长余辉绿色发光Lyocell纤维。结果表明,通过对发光粉的偶联剂处理,所得发光Lyocell纤维强度略有提高。随着发光粉含量的增加,纤维的热性能和结晶度有所降低,初始发光亮度提高。当发光粉含量>10%(质量分数)时,纤维的衰减时间常数迅速增大,余辉性能提高。

纺丝工艺对高相对分子质量Lyocell纤维素纤维性能的影响

使用高相对分子质量的纤维素——医用脱脂棉(铜铵法聚合度DP=1 400)为纺丝原料,N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)作溶刑,采用Lyocell工艺进行纺丝制备高强高模纤维素纤维;通过正交设计和系统试验,考察了纺丝工艺参数(气隙长度,拉伸比,凝固浴浓度和喷丝板孔数)对最终Lyocell纤维机械性能的影响。结果表明,对于这一体系,纺丝工艺参数对纤维的拉伸强度、初始模量及断裂伸长率都有不同程度的影响;在工艺优化的基础上,制备出了拉伸强度8.9 cN/dtex,初始模量163 cN/dtex的高强高模纤维素纤维。

Lyocell/多壁碳纳米管复合纤维的制备及性能

将多壁碳纳米管(MWCNTs)水悬浮液、N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶液及纤维素共混得到纺丝液,通过干湿法制备了Lyocell/MWCNT复合纤维。采用X-衍射仪(WAXD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、强度仪等分析了所得纤维的结构和性能。WAXD图谱显示复合纤维仍然具有纤维素II晶型的结构,同时还保留了MWCNTs的特征衍射峰;二维X衍射结果表明:MWCNTs质量分数为5%的复合纤维中,MWCNTs与纤维轴的取向角为±15.2°,说明复合纤维中MWCNTs基本沿着纤维轴取向。SEM结果显示复合纤维中MWCNTs在Lyocell基体中分布均匀。对纤维的力学性能分析进一步表明:添加适量的MWCNTs可使复合纤维的力学性能提高,MWCNTs质量分数为1%的复合纤维的初始模量和强度分别比Lyocell纤维增加49.4%和15.7%。

Lyocell纤维的聚集态结构研究

本文采用ＦＴＩＲ、ＧＰＣ、Ｘ衍射、密度测试、比表面积测试、溶涨度测试等方法研究了Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维的聚集态结构，证明了Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维属纤维素Ⅱ晶型，确认了该纤维的结构比常规再生纤维素纤维致密，结晶度和取向度更高。