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1、《纺织科学研究》25专论Lyocell纤维的纺丝生产工艺、性能和发展前景武红艳林其凌(中国纺织工业设计院)(中国纺织科学研究院)【摘要】概述了Lyocell纤维的纺丝生产工艺和设备,纤维的性能,以及世界的发展情况和趋势。主题词:再生纤维素纤维成纤工艺纺丝设备开发前景1Lyocell纤维的开发情况再生纤维素纤维的原料来源广泛、吸湿性优良,抗静电、服用舒适,易染色、易接枝改性、易生物降解,具有合成纤维难于比拟的特点。在本世纪70年代以前,作为再生纤维素纤维之一的粘胶纤维,曾经是化学纤维生产的第一大品种。然而,随着合成纤维新品种的出现和发展,加上粘胶纤维的生产工艺流程长而复杂,能耗大、耗水量大,特别
2、是严重污染环境,废气和污水的治理难度高、费用大,一些发达国家相继关闭了部分生产粘胶纤维的工厂,致使其世界年产量在20年间下降了约[1]41%。但是,国外生产商和科研工作者并没有放弃研究再生纤维素纤维,多年来一直致力于研究和开[2～4]发不会产生环保问题的新型溶剂型再生纤维素纤维及其生产工艺。他们相继提出了以氧化胺、DMSO、THF/CH3Cl、LiCl/DMAC等溶剂型的纺丝方法,但其中真正能够实现工业化生产、且前景可观的,只有用N-甲基吗啉-N-氧化物(以下简称“NMMO”)作溶剂的纤维素纤维。根据BISFA(国际人造丝及合成纤维标准局)的定义,以再生纤维素为原料,用有机溶剂纺丝工艺制备的纤
3、维素纤维,属名为Lyocell。Tencel是英国Courtaulds公司利用这种方法生产的纤维的商品名称。表1为2家主要从事Lyocell纤维工业化的公司的发展概况。从表1可以看出,由AKZONOBEL公司授权的这2家公司,目前正在对这种新一代的再生纤维素短纤维加速工业化。此外,1998年德国Zimmer公司同TITK研究所在Rudolstadt建成的实验工厂也将投入生产。据估计,在未来的7～8年中,世界Lyocell纤维的总生产能力至少为30万t/a。在长丝方面,AKZONOBEL公司1993年独自在德国建立了小型实验厂,该厂产品的商品名为“Newcell”,年产量为60t。Courtau
4、lds公司也对长丝进行了开发研究,并计划和AKZO公司合作研究长丝工程。2Lyocell纤维、纱、织物的结构与性能Lyocell纤维的化学结构,基本上与棉纤维、粘胶纤维相同,聚合度接近于原料浆粕,而高于粘收稿日期:1998-11-23;修订日期:1999-02-10261999年第1期胶纤维,除了具有天然纤维的物理特性之外,还具有良好的吸湿性、舒适性、光泽性、染色性和生物可降解性,其加工工艺几乎不会造成环境污染,因此,这是一种绿色再生纤维素纤维。表1英国、奥地利公司开发Lyocell纤维的概况年份英国Courtaulds公司奥地利Lenzing公司1980确定了NMMO溶剂纺丝的技术。—解决了
5、溶剂回收技术和连续生产法中的1982—问题。1984建成中试规模的连续生产线。—19851985年试制成功Tencel织物。—[5～6]1986—开始发展Lyocell纤维。1987—在Grimsby建成了一座半工业化的小建立实验工厂,生产能力为400t/a。1988型生产厂。投资9000万美元,在美国阿拉巴马州的1992Mobile建立第一条生产线,生产能力为—1.8万t/a。1994正式投产,商品名为Tencel。—投资1.4亿美元在Mobile建成的第二条生产线投产,产量达到4.3万t,并在1996—英国投资1.2亿英镑,建造第二家年产4.8万t的Tencel纤维工厂。在奥地利Heili
6、genkreuz的LenzingLyocell有限公司投产了一条1.2万t/a的19972家工厂都将采用新的生产技术。生产线,商品名为Lenzing-lyocell,并扩产到1.5万t/a。1998年底,英国的工厂投产。第二条生产线于1998年8月进行施工。美国工厂的年产量达到5.5万t,短纤维具有最新生产技术的H.Lyocell纤维,其1999总生产能力将达到10万t/a。生产能力将达到4万t/a。投资超过2亿美元,在亚洲建一座最小于2000年投产第三条生产线,并打算于计划规模为6万t/a的Lyocell纤维生产工2004年～2005年在欧洲(或亚洲)投产厂,其产品将主要投向亚洲地区。Lyo
7、cell纤维厂。该纤维的物理结构不同于一般粘胶纤维,其横断面为圆形结构,表面光泽性较佳,无条纹、结晶区取向度高,其表面微纤维排列十分整齐,互相呈平行状态,这些微纤在后道染整加工过程中将会《纺织科学研究》27分离,而呈现出特有的光泽和手感,并且该纤维的分子排列紧密,高于棉、粘胶纤维,无论在干、湿状态下,仍具有很大的强度,其干强度近似于聚酯纤维,湿强度为干强度的85%。该纤维的织物还耐机械作用力、耐化
