新型纤维-环保纤维摘要pptm6米乐app官网下载

　　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，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）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 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。 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。 2.4 Tencel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。 （1）Lyocell 纤维采用溶剂法生产。在生产过程中，大量的结晶化原纤维沿纤维轴向定向排列，其相邻的非晶态或无定形态的纤维素将这些结晶部分联接起来，形成整根纤维。 （2）Lyocell纤维的高吸湿性，与普通粘胶纤维不同。纤维素吸湿膨胀，分子间结合力削弱。受机械外力作用，原纤沿纤维主体剥离成为直径小于1～4μm 的巨原纤，产生原纤化现象。 （3）Lyocell 纤维的高取向度使原纤沿纤维轴排列整齐，原纤间的交缠络合减少，有利于原纤的剥离。 （4）Lyocell 纤维纺丝属于溶剂纺干喷湿法工艺，使纤维极易形成皮芯层结构。皮层结构致密且薄，为纤维的原纤化提供了条件。 二、聚乳酸纤维 1. 乳酸的结构与性质 1780瑞典化学家首次发现了乳酸（Lactic acid， LA），即2-羟基丙酸，其存在L-乳酸（LLA）和D-乳酸（DLA）， LLA 和DLA的熔点均为53℃。 易溶于水，乙醇、、丙酮，不溶于氯仿、苯及二硫化碳等有机溶剂。 乳酸的生产有两种方法：发酵法和化学合成法。化学合成法：以乙醛和氢腈酸为原料，生产得到的是无旋光性的DL-乳酸（DLLA。此法生产过程中，试剂的毒性大，对环境造成污染， 发酵法：一般采用玉米、小麦等淀粉或牛乳为原料，由微生物将其转化为LLA。发酵法所得的乳酸几乎全部是左旋的，具有光学活性。因为人体只具有分解LLA的酶，所以LLA 比DLA或DLLA在生物可降解材料的应用上有独到之处。 2. 丙交酯的结构和性质 丙交酯是有LA制得的环状二聚体。 由于LA有两种L-、D-两种旋光异构体，相应的，从旋光性上讲存在四种丙交酯： (1)两分子LLA形成的L，L-丙交酯（简称L-丙交酯） (2)两分子DLA形成锇D，D-丙交酯（简称D-丙交酯） (3)一分子LLA和一分子DLA形成的D，L-丙交酯(内消旋丙交酯) (4)L-丙交酯和D-丙交酯形成的外消旋丙交酯。 四种丙交酯的性质 3. PLA的化学结构 由于乳酸存在两种立体异构体，因此聚乳酸（PLA）同样存在不同的立体构型，即聚L-乳酸（PLLA）、聚D-乳酸（PDLA）聚D，L-乳酸（PDLLA) 4. PLA的合成 1913年，法国人首先用缩聚法合成了PLA。 1966年Kulkarni首先提出可由LA合成丙交酯，再进一步生成PLA的制备方法。 20世纪90年代以来，经过改进聚合工艺和大量研究共聚改性技术，产生了包括扩链法和共聚法在内的新聚合法. 到目前为止，PLA的制备方法仍主要为LA直接聚合法以及间接聚合法（丙交酯开环聚合法）两种。 4.1 直接聚合法 直接聚合法的基本路线是LA单体经过共沸蒸馏、脱水缩聚得到PLA高聚体，其基本原理是LA的脱水缩聚，反应过程中生成的水是一步步地除去的，整个反应是逐步缩合的过程

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