新型纤维材料环保纤维课件.ppt

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1、一、Tencel纤维Tencel是纤维的商品名，学名叫Lyocell，我国俗称天丝棉，它与粘胶纤维同属再生纤维素纤维，但粘胶纤维的制造工艺严重污染环境，而Tencel纤维是一种绿色纤维。1.Tencel纤维的制备1.1制备工艺Tencel纤维是以针叶树为主的木质浆粕为原料进行再生的新纤维素纤维，用“溶剂纺丝法”进行生产，采用的是干湿法纺丝工艺。生产工艺过程：把木浆粕溶解于N—甲基吗啉—N—氧化物(NMMO)溶剂中，经除杂直接仿丝。（1）工艺流程短，从投人浆粕到纤维卷曲，切断整个工艺流程约需3小时左右，而粘胶纤维或铜氨纤维的生产约需24小时，

2、与此相比，Tencel纤维产量可提高6倍左右。（2）更为重要的是在Tencel生产中所使用的NMMO溶剂对人体完全无害，并可完全回收（99.5％以上）、反复使用（3）生产中原料浆粕所含的纤维素分子不起化学变化，无副产物，无废弃物排出厂外，不污染环境，属于"绿色生产工艺"。1.2工艺特征（1）生产原料和过程无污染，NMMO是一种氨基氧化物，对人体、生物、环境无毒性。（2）溶解在完善的密闭和循环形同中进行，可回收。含NMMO的凝固浴经过纯化，蒸发除去过量的水，剩下的经过浓缩的NMMO可再循环使用到工艺流程中去，回收率高达99.5%。（3）生产工艺

3、简单，整个工艺流程不发生化学反应，降低了化学试剂的使用量，除了NMMO外，只有少量的抗氧剂，工艺步骤简单，生产时间只需几个小时。（4）纤维性能优良，强度尤其是湿强大大优于粘胶纤维，柔软舒适，吸湿性，染色性和悬垂性好，兼备天然和合成纤维的优点。1.3纤维规格Tencel纤维规格有0.11特克斯×38毫米、0.11特克斯×51毫米、0.17特克斯×51毫米用于棉型纱；0.24特克斯×70毫米用于精梳毛纺纱。2.Tencel的结构与形态2.1分子结构Lyocell纤维生产过程属于物理过程，纤维素浆粕结构基本无变化，故大分子的化学结构是由β-d-葡

4、萄糖剩基彼此以1，4甙键联接而成。这样的结构使纤维大分子具有还原性。另外，由于纤维素浆粕结构基本无变化，其聚合度较高，同一个大分子链可以同时通过几个结晶区和无定形区，纤维大分子中的羟基能把几个结晶区和无定形区连在一起，形成紧密的整体，从而使纤维强度提高。4.Tencel纤维的性能（1）具有纤维素纤维的所有天然性能，包括吸湿性好，穿着舒适，光泽好，极好的染色性能和可生物降解性能，可在较短的时间内完全生物降解，不会造成环境的污染；（2）具有较高的干强和湿强；（3）可与其他纤维进行混纺，从而提高粘胶、棉等混纺纱线的强度，并改善纱线条干均匀度；（4

5、）Tencel纤维织物的缩水率很低，由它制成的服装尺寸稳定性较好，具有洗可穿性；（5）纤维的截面呈圆形，表面光滑，其织物具有丝绸般的光泽；（6）Tencel纤维织物的后处理方法比粘胶纤维更广，可以得到各种不同的风格和手感。但Tencel纤维也存在一定的缺点，即易原纤化、摩擦后起毛，呈现出桃皮绒感，目前正在进一步研究改进中。2.2聚集态结构纤维素有四种主要的结晶变体，即纤维素Ⅰ、纤维素Ⅱ、纤维素Ⅲ和纤维素Ⅳ。天然纤维素均为纤维素Ⅰ，而经过碱处理、溶解和纤维素皂化等加工手段处理后的纤维素则转化为纤维素Ⅱ纤维素浆粕(纤维素Ⅰ)经NMMO·H2O

6、溶解，然后在水浴中固化成形，重新生成的纤维素结晶变体为纤维素Ⅱ，不能生成纤维素Ⅰ。溶解后纤维素的结晶指数和结晶度都有不同程度的降低，晶粒尺寸大幅度减小。但纤维在成形过程中，要受到沿纤维轴向的外力拉伸作用，拉伸诱导结晶，使晶粒得到了较为充分的生长。注：纺丝成形后的Lyocell纤维结晶度并不低，结晶度和晶粒尺寸比粘胶纤维的结晶度要大得多。推算出其结晶度为50-63.19%，而普通粘胶纤维约为30-40%。这说明Lyocell纤维分子紧密规整，具有很高的分子间力，纤维强度也大。分子的取向度比普通粘胶高Lyocell纤维成形时，Lyocell纤维的

7、纺丝方法属于干湿法。而普通粘胶纤维是在凝固浴中纺丝，属于全湿法。由于Lyocell纤维的牵伸主要是在干态(空气或甲醇中)条件下进行的，所以分子的取向度比普通粘胶高。Tencel纤维的密度Tencel纤维的取向度2.3形态结构Tencel纤维横截面为圆形，表面非常光洁，无裂纹，为全芯层结构，表皮很薄，其截面形状为圆形；而国产粘胶纤维有明显的表面缺陷，如沟槽和裂缝(纹)，为皮芯结构，截面为腰果形。2.4Tencel纤维的原纤化原纤化是纤维素纤维的共同特点。Lyocell纤维在这方面表现特别明显。纤维在湿热状态下，由于纤维膨胀和机械张力作用，单个原

8、纤会沿纤维轴向分裂，在纤维主干上形成绒毛。Tencel纤维和粘胶纤维的横截面和纵向表面形貌3.Lyocell纤维原纤化的原因纤维素纤维的结构是产生原纤化的主要原因。