新型化學(xué)纖維省公開課一等獎全國示范課微課金獎?wù)n件

第八章新型化學(xué)纖維性能及生產(chǎn)一、Lyocell纖維（一）概述萊塞爾（Lyocell）纖維是當(dāng)前已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)使用有機(jī)溶劑法再生纖維素纖維，它是以季銨類氧化物N－甲基嗎啉－N－氧化物（簡稱NMMO）為溶劑，將纖維素漿泊溶解后進(jìn)行紡絲而成。工藝流程簡單，生產(chǎn)周期短：粘膠纖維和Modal纖維：40h；Lyocell：3h生產(chǎn)中不污染環(huán)境：溶劑回收率99.9%原材料消耗少：粘膠纖維：1.73～2.50t燒堿等化工料/t纖維Lyocell纖維：0.05～0.08tNMMO/t纖維原料豐富：木材、棉短絨、甘蔗渣產(chǎn)品：棉舒適性、滌綸強(qiáng)度、粘膠纖維懸垂性、蠶絲般手感

第一節(jié)新型再生纖維素纖維第1頁（二）Lyocell纖維結(jié)構(gòu)及性能1．Lyocell纖維結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)

纖維素，聚合度400～700（生產(chǎn)過程物理過程，木漿纖維素結(jié)構(gòu)沒有被破壞，聚合度較高→纖維強(qiáng)度較高）形態(tài)結(jié)構(gòu)皮芯層結(jié)構(gòu)；截面（橢圓形或圓形）；縱向（光滑均一）聚集態(tài)結(jié)構(gòu)

高結(jié)晶（Lyocell63.9%，粘膠40%）且晶粒較大（使纖維彈性模量、剛性、脆性及織物尺寸穩(wěn)定性提升）、高取向（Lyocell雙折射率0.05～0.07；粘膠0.02）第2頁2．性能第3頁機(jī)械性能——強(qiáng)度：較高（原因：纖維素不降解、結(jié)晶度高、取向度高）濕強(qiáng)≥80%干強(qiáng)→生產(chǎn)高支輕薄紗線織物——伸長：較低，→→織物水洗后變形小——初始模量和濕模量：較高→織物尺寸穩(wěn)定性↑、抗皺↑——勾結(jié)強(qiáng)度：較大沸水收縮率較?。↙yocell2.68%；粘膠4.09%）——原因：Lyocell結(jié)晶度較大，晶粒較大對堿溶液穩(wěn)定性較高→絲光處理吸濕膨潤性吸濕膨潤異向特點(diǎn)（徑向40%，軸向0.03%）紡絲牽伸誘導(dǎo)結(jié)晶→原纖結(jié)晶化沿纖維軸向排列→軸向結(jié)協(xié)力↑；徑向力↓→層狀排列→濕潤下→分子進(jìn)入無定形區(qū)→大分子鏈間橫向結(jié)合被切斷→分子間距加大→纖維變粗較高徑向膨潤率→織物濕加工困難較低縱向膨潤率→在濕加工后尺寸穩(wěn)定性好舒適性回潮率↑、保水率↑→人出汗時吸收汗液↑→熱傳導(dǎo)能力和汗?jié)衿麄鲗?dǎo)能力↑→當(dāng)人體蒸發(fā)汗液和熱量被織物吸收后，又能很快從織物表面擴(kuò)散出去→人體感到清涼第4頁（三）Lyocell纖維原纖化原纖化定義濕態(tài)下纖維與纖維或與金屬等物體發(fā)生濕磨損時，原纖沿纖維主體剝離成為直徑小于1～4μm巨原纖以及進(jìn)而裂為愈加細(xì)小微原纖過程原纖化結(jié)果微小細(xì)原纖部分脫離纖維主體→纖維或織物多毛→染色后：無光、可洗燙性差Lyocell纖維與原纖化——紡絲過程：干濕法紡絲→纖維皮芯結(jié)構(gòu)（皮層結(jié)構(gòu)致密且較薄；芯層結(jié)構(gòu)疏松且較厚）→原纖化——水溶脹作用纖維軸向有排列規(guī)則微孔（直徑15～30nm）→水溶脹↑纖維較高結(jié)晶度和取向度，而微纖間橫向結(jié)協(xié)力較弱→濕潤下→非晶態(tài)或無定形態(tài)纖維素吸收相當(dāng)于本身重量幾倍水而膨脹伸長→部分氫鍵被破壞→結(jié)協(xié)力減弱→因?yàn)檫B續(xù)摩擦及振動→原纖從纖維表面分離出來→原纖化原纖化控制——纖維制造階段：紡絲中加入交聯(lián)劑+調(diào)整紡絲工藝參數(shù)+對纖維進(jìn)行處理——染整階段：機(jī)械控制+纖維素酶處理+交聯(lián)處理——染色交聯(lián)：選取多官能團(tuán)染料（活性染料）原纖化應(yīng)用仿桃皮+仿麂皮第5頁（四）Lyocell纖維生產(chǎn)工藝控制及主要設(shè)備

Lyocell纖維生產(chǎn)工藝流程第6頁1．工藝控制原料準(zhǔn)備——漿粕：木漿或棉漿，純度大（α纖維素96.5%～99%），聚合度?。?50～700：纖維素降解不顯著）——溶劑：NMMO（含水4.5%～19%）紡絲液制備——纖維素溶解：漿粕+NMMO+水→90～125℃，2h→黏稠溶液（纖維素15%～18%，黏度700～750Pa·s）——過濾脫泡紡絲干噴濕法紡絲，即經(jīng)過空氣夾層濕法紡絲。Lyocell纖維紡絲拉伸裝置示意圖1—原液罐2—計(jì)量泵3—噴絲頭組件4—空氣夾層5—凝固浴6—導(dǎo)絲輥7—水洗浴8—卷繞輥第7頁——噴絲孔孔經(jīng)及長徑比：0.10～0.15mm，長徑比↑→紡絲流體在噴出前取向↑→拉伸↑——?dú)怏w夾層高度：拉伸和軸向變形主要區(qū)段。30mm；高度↑↑→紡絲線液流段太長→斷裂——凝固條件：凝固浴濃度：50%NMMO（濃度↑↑→雙擴(kuò)散速度↓↓→凝固速度↓↓；濃度↓↓→表層凝固↑↑→妨礙雙擴(kuò)散→內(nèi)層凝固速度↓↓）凝固浴溫度：15℃——拉伸倍數(shù)：7～12，主要在氣體夾層區(qū)，拉伸倍數(shù)↑↑→纖維雙折射率↑↑→斷裂強(qiáng)度↑↑——紡絲速度：40～50m/min，紡絲速度↑↑→產(chǎn)量↑↑纖維后處理及后加工Lyocell纖維凝固后，經(jīng)過水洗、上油、干燥、卷曲、切斷、打包就可出廠。溶劑回收第8頁

2．Lyocell纖維生產(chǎn)設(shè)備.由制漿機(jī)、薄膜蒸發(fā)機(jī)組成紡絲液制備體系1—稱重傳送皮帶2—電動機(jī)3—轉(zhuǎn)子4—物料進(jìn)口5—加熱介質(zhì)進(jìn)口6—旋轉(zhuǎn)葉片7—供熱夾套8—水蒸氣排出口9—濃漿排出泵10—濃縮漿粕懸浮液11—接收器12—加熱介質(zhì)出口13—內(nèi)壁14—分配環(huán)15—進(jìn)口16—水蒸氣排出口B，B’—造紙制漿機(jī)C—薄膜蒸發(fā)機(jī)D—薄膜蒸發(fā)機(jī)（注：圖中省B、B’輪番使用）第9頁二、竹纖維（一）概述定義以大自然速生常青植物竹子為原料生產(chǎn)纖維。分類原生竹纖維和再生竹纖維?！窭w維：竹原纖維、天然竹纖維——常采取竹子碾平、扭轉(zhuǎn)、梳理，而后再對竹纖維脫膠、去除糖分、脂肪、消毒、晾干而成，它保留了竹子抗菌、除螨、清熱、解毒特征和天然清香——機(jī)械、物理過程——再生竹纖維：竹漿纖維、竹粘膠纖維——竹子→竹漿粕→化學(xué)改變→紡絲→后加工第10頁（二）再生竹纖維結(jié)構(gòu)——化學(xué)成份：纖維素81.5%、木質(zhì)素10.1%、半纖維素、脂蠟質(zhì)、雜質(zhì)——形態(tài)：縱向（光滑、均一，多條淺溝槽）截面（圓形，邊緣為不規(guī)則鋸齒形，多孔隙）——超分子：結(jié)晶度31.6%、聚合度280、取向度0.023性能——強(qiáng)度較低、伸長度較大：結(jié)晶度↓、取向度↓、吸濕↑→強(qiáng)度↓、伸長度↑——卷曲性能好、可紡性好——抗菌、抑菌、防紫外線性和保健功效：竹醌（抗菌、抑菌）；竹蜜和果膠（皮膚保健）；紫外線透過率幾乎為零——很好吸濕性、透氣性：羥基、橫截面高度中空——很好染色均勻性：羥基——生物降解性：微生物（二氧化碳+水）——其它良好性能：良好懸垂性，耐磨性，光澤亮麗，不易褪色，絲質(zhì)感覺，手感柔和、光滑。第11頁生產(chǎn)工藝竹纖維生產(chǎn)類似于粘膠纖維等再生纖維生產(chǎn)，即先將竹子制成漿粕，再紡絲而成?！獫{粕生產(chǎn)：竹子（纖維素40%～50％，木質(zhì)素20%～30%）→預(yù)水解—堿煮法或二次蒸煮法→竹漿粕（纖維素81.5%，木質(zhì)素10%）——紡絲、后處理及后加工：與普通粘膠纖維基本相同漿板→浸漬→壓榨→粉碎→老成→磺化→研磨→溶解→過濾→脫泡→過濾→紡絲→牽伸→切斷→后處理→干燥→打包第12頁三、Modal纖維Modal纖維是奧地利蘭精企業(yè)生產(chǎn)，它是由木漿粕制造而成新一代再生纖維素纖維，含有環(huán)境保護(hù)性，使用后可生物降解處理。其輕柔、滑糯，有絲光澤且吸濕透氣性好，染色均勻，色牢度好。其干強(qiáng)、濕強(qiáng)優(yōu)于傳統(tǒng)纖維素纖維，可紡細(xì)號紗。Modal纖維結(jié)構(gòu)Modal纖維屬于再生纖維素纖維，由纖維素大分子組成。Modal纖維采取高濕模量粘膠纖維制造工藝，從其性能看它屬于改變型高濕模量纖維。Modal纖維成形時，粘膠中有變性劑，凝固浴中ZnSO4含量較高，故Modal纖維截面為圓滑皮芯結(jié)構(gòu)，皮層厚度大于普通粘膠纖維。Modal纖維屬于皮芯纖維，含有與超強(qiáng)力粘膠纖維近似皮層結(jié)構(gòu)，而其芯結(jié)構(gòu)則與波里諾西克纖維比較近似。皮層貢獻(xiàn)了韌性，而芯層則貢獻(xiàn)了剛性。第13頁Modal纖維性能——物理機(jī)械性能：干強(qiáng)較大，濕強(qiáng)略低于棉，大于粘膠纖維，柔軟順滑，絲質(zhì)感覺；濕態(tài)伸長較小，纖維干態(tài)伸長介于棉和粘膠之間。——化學(xué)性質(zhì)：耐堿性很好，但不耐酸?！旧裕喝旧阅芎芎们医?jīng)過屢次洗滌仍保持鮮艷如新，色牢度好?！蜔嵝浴⒛湍抗庑裕涸?50℃左右強(qiáng)力開始下降，180－200℃分解。——微生物降解性：能夠自然降解。——耐洗性：與棉織物一起經(jīng)過25次洗滌后，柔軟度、亮潔度都比好。

——其它性能：柔軟、光潔，色澤艷麗，織物手感尤其滑爽，光澤亮麗。第14頁形態(tài)結(jié)構(gòu)——皮芯結(jié)構(gòu)：共聚部分蛋白質(zhì)在濕法紡絲中先凝固——纖維芯層共混部分蛋白質(zhì)在濕法紡絲中后凝固——纖維皮層——截面（啞鈴形或不規(guī)則三角形）；縱向（表面光滑，凹凸溝槽，卷曲）（二）性能外觀（視角效果）光澤、懸垂性、織紋細(xì)膩舒適性手感柔軟、滑爽、質(zhì)地輕薄染色性能本色為淡黃色，酸性染料、活性染料染色，色牢度好保健功效性大豆蛋白纖維（氨基酸）與人體皮膚親和性好→保健中草藥（紡絲時加入）與蛋白質(zhì)鏈以化學(xué)鍵相結(jié)合→藥效持久導(dǎo)濕性纖維表面溝槽→導(dǎo)濕性優(yōu)于棉→防止織物因?yàn)楹節(jié)穸o貼在身體上第15頁第二節(jié)新型再生蛋白質(zhì)纖維一、大豆蛋白纖維以榨油后大豆廢粕為原料，利用高新技術(shù)，將豆粕中球蛋白分離提純，并經(jīng)過助劑、藥品分子處理，使提純球蛋白改變空間結(jié)構(gòu)，再添加羥基和氨基等高聚物改性劑，制成一定濃度大豆蛋白質(zhì)紡絲液，經(jīng)濕法紡絲工藝和后加工處理而成大豆分離蛋白質(zhì)和聚乙烯醇高分子共聚共混紡絲而成。（蛋白質(zhì)：23%～55%，聚乙烯醇：45%～77%）第16頁（一）結(jié)構(gòu)化學(xué)結(jié)構(gòu)

大豆蛋白纖維蛋白質(zhì)含量為23%～55%，聚乙烯醇高分子聚合物含量為45%～77%。蛋白質(zhì)是由氨基酸組成，大豆蛋白纖維含有16～17種氨基酸。在氨基酸側(cè)基上有不一樣活性基團(tuán)，如－OH、－NH、－COOH等，能參加各種化學(xué)反應(yīng)。在大豆蛋白纖維紡絲過程中，大豆蛋白纖維中酪氨酸、組氨酸等能與聚乙烯醇分子上羥基反應(yīng)，形成交聯(lián)；同時，在醛化交聯(lián)過程中，聚乙烯醇分子間、大豆蛋白分子間以及聚乙烯醇分子和大豆蛋白質(zhì)分子間都有可能產(chǎn)生各種交聯(lián)結(jié)構(gòu)。形態(tài)結(jié)構(gòu)——皮芯結(jié)構(gòu)：共聚部分蛋白質(zhì)在濕法紡絲中先凝固——纖維芯層共混部分蛋白質(zhì)在濕法紡絲中后凝固——纖維皮層——截面（啞鈴形或不規(guī)則三角形）；縱向（表面光滑，凹凸溝槽，卷曲）（二）性能外觀（視角效果）光澤、懸垂性、織紋細(xì)膩舒適性手感柔軟、滑爽、質(zhì)地輕薄染色性能本色為淡黃色，酸性染料、活性染料染色，色牢度好第17頁物理機(jī)械性能吸濕性蛋白質(zhì)分子中含大量氨基、羧基、羥基等親水基團(tuán)→吸濕好濕熱穩(wěn)定性聚乙烯醇→—OH↑→濕熱穩(wěn)定性↓→110℃水浴顯著收縮→處理方法：縮甲醛→封閉—OH→濕熱穩(wěn)定性↑→收縮率↓（注意纖維游離甲醛含量）第18頁（三）生產(chǎn)及質(zhì)量控制大豆蛋白纖維是以豆粕為原料，利用生物工程技術(shù)提取豆粕中球蛋白并提純，提純球蛋白改變空間結(jié)構(gòu)，再添加羥基和氰基高聚物配制成一定濃度蛋白紡絲液，經(jīng)熟成后用濕法紡絲工藝紡成單絲0.9～3.0dtex絲束，經(jīng)過醛化穩(wěn)定纖維性能，再經(jīng)過牽伸、卷曲、熱定型、切斷等工序生產(chǎn)出各種長度規(guī)格大豆蛋白短纖維。大豆蛋白纖維生產(chǎn)工藝流程圖第19頁原料從大豆豆粕中提取，該豆粕是農(nóng)副產(chǎn)品大豆榨過油餅粕紡絲溶液黏度在黏度小于410MPa·s范圍內(nèi)，黏度越大，可紡性越好。蛋白質(zhì)濃度大于14%時，紡絲溶液黏度過大，無法紡絲；低于12.5%時，紡絲溶液黏度太低，紡不出理想纖維。蛋白質(zhì)溶液pH值大豆蛋白紡絲液是將高純度大豆蛋白質(zhì)在堿作用下，調(diào)制而成。在堿性條件下，有利于分子間相互作用，蛋白質(zhì)中疏基（－SH）和二硫鍵（－S－S）交換反應(yīng)較易進(jìn)行，有利于提升蛋白質(zhì)溶解度，增加紡絲液黏度。當(dāng)溶液pH＜4.6時（酸性增強(qiáng)），蛋白質(zhì)溶解度隨pH值增加而減小；當(dāng)pH＞4.6時（堿性增強(qiáng)），其溶解度顯著增大。所以，從大豆分離蛋白質(zhì)溶液pH值控制在蛋白質(zhì)等電點(diǎn)4.6～4.8較適宜。噴絲孔長經(jīng)比因?yàn)榇蠖沟鞍踪|(zhì)纖維可紡性較差，因而選擇大長徑比有利于纖維成形，提升可紡性。在蛋白質(zhì)濃度、紡絲速度一定情況下，噴絲孔長徑比為60時，纖維可紡性以及強(qiáng)度最好。第20頁二、蜘蛛蛋白纖維（一）蜘蛛絲1．結(jié)構(gòu)化學(xué)組成：蜘蛛絲和蠶絲相同（蛋白質(zhì)），基本組成單元為氨基酸酸。形態(tài)結(jié)構(gòu)：橫截面：靠近圓形，蜘蛛絲是單絲，不需要絲膠來粘住兩根絲；縱向：絲中央有一道凹縫痕跡超分子結(jié)構(gòu)：蜘蛛絲蛋白組成高分子化合物→微原纖→原纖→蜘蛛絲結(jié)晶度=55%～60%蠶絲結(jié)晶度蜘蛛絲網(wǎng)主要包絲：撲捉絲(撲獲獵物)：蜘蛛鞭毛腺體中合成拉索絲或徑向絲和園周網(wǎng)絲：徑向絲和圓周絲蛋白則是在蜘蛛壺腹腺中合成2．性能力學(xué)性能：高強(qiáng)、高彈、韌性強(qiáng)、初始模量大、斷裂功高、耐低溫性高強(qiáng)：結(jié)晶區(qū)分子鏈間以氫鍵結(jié)合→分子間作用力↑↑→強(qiáng)度↑高彈：不規(guī)則糾結(jié)狀蛋白分子鏈→→→→→→→→→→→→→→→→→→→蜘蛛絲上80%水分→薄膜→包住蜘蛛網(wǎng)中連接點(diǎn)→絲糾結(jié)、穩(wěn)固→→彈性↑初始模量大、斷裂功大：初始模量=芳綸Kevlar纖維高強(qiáng)高模斷裂伸長率36%～50%（Kevlar2%～5%）耐低溫性：40℃時仍有彈性其它性能：質(zhì)輕、密度小、光滑、閃亮，耐紫外線性能強(qiáng)第21頁（二）再生蜘蛛蛋白纖維牛羊乳蜘蛛絲法生物技術(shù)→復(fù)制蜘蛛絲蛋白合成基因→山羊乳腺細(xì)胞→山羊生產(chǎn)羊奶中就含有類似于蜘蛛絲蛋白蛋白質(zhì)→提煉出蜘蛛蛋白（純度可高達(dá)70%～90%）→再生蜘蛛蛋白纖維微生物植物吐絲法蜘蛛絲基因→細(xì)菌、酵母或植物→微生物發(fā)酵→蜘蛛絲蛋白質(zhì)→紡嘴擠出→再生蜘蛛蛋白纖維植物生產(chǎn)蜘蛛絲蛋白質(zhì)法轉(zhuǎn)基因方法或?qū)⒛墚a(chǎn)生蜘蛛絲蛋白基因→植物（花生、煙草和谷物）→大面積種植植物→植物大量生產(chǎn)出類似蜘蛛絲蛋白蛋白質(zhì)→提取→再生蜘蛛蛋白纖維蠶吐蜘蛛絲法轉(zhuǎn)基因技術(shù)中“電穿孔”方法→將蜘蛛基因注入只有半粒芝麻大蠶卵→家蠶分泌出含有蜘蛛絲基因絲→再生蜘蛛蛋白纖維化學(xué)合成蜘蛛絲方法模仿蜘蛛絲組成元素和結(jié)構(gòu)→化學(xué)合成→“有蜘蛛絲功效”高分子纖維。第22頁第三節(jié)新型合成纖維一、聚乳酸纖維（一）概述定義聚乳酸纖維PLA是以玉米、小麥等淀粉為原料，經(jīng)發(fā)酵轉(zhuǎn)化成乳酸，再經(jīng)聚合、熔融紡絲而制得合成纖維。聚乳酸纖維自然循環(huán)系統(tǒng)第23頁（二）聚乳酸纖維制造1、乳酸

70%生物工程發(fā)酵法，30%化學(xué)合成法生物工程發(fā)酵法：玉米（含淀粉）+糖化酶（生物催化劑）→葡萄糖+乳酸菌（由麥芽汁培養(yǎng)）→發(fā)酵6～8h，均勻攪拌；35～50℃，再發(fā)酵80h→發(fā)酵液用石灰乳中和至微堿性→煮沸（殺菌）→冷卻→過濾→重結(jié)晶（熱水）→50%硫酸→→→硫酸鈣沉淀→乳酸→減壓蒸發(fā)→70%工業(yè)用乳酸→乙醚溶解工業(yè)乳酸→脫色（活性炭）→過濾→蒸發(fā)→→乙醚→純?nèi)樗岙?dāng)前最大生產(chǎn)商：美國卡吉爾Cargill；荷蘭purao企業(yè)；化學(xué)合成法：乙醛—?dú)淝杷岷铣煞ā⒈╇婧铣煞ǖ?4頁2．聚乳酸直接縮聚法——溶液縮聚：原始：聚合度低，M＜5000（反應(yīng)體系存在乳酸、水、聚酯、丙交酯平衡；反應(yīng)副產(chǎn)物水在黏性物中難以除去→不能確保反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行）；聚合物帶色（聚合溫度＞180℃）；改進(jìn)：二苯醚添加溶劑中共沸除水（二氯化錫催化劑；對甲苯磺酸阻色劑）→先溶液縮聚→低分子聚乳酸→固相后縮聚→高分子聚乳酸（M=300000）——熔融固相縮聚：密閉體系，乳酸固相縮聚，氧化鈣脫水劑→高分子聚乳酸（M=250000）——微波輔助聚合：微波加熱（熱從材料內(nèi)部產(chǎn)生→有利于水脫除）開環(huán)聚合應(yīng)用廣，M=00～1000000（脫水在乳酸～丙交酯這步，體系黏度低，輕易脫水）第25頁3、聚乳酸纖維（PLA纖維）熔融紡絲、溶液紡絲熔融紡絲*工藝流程：同PET纖維*工藝控制：——原料預(yù)處理：聚乳酸樹脂：高真空干燥（PLA酯鍵水解→M↓→纖維質(zhì)量↓）醋酸酐、吡啶→使PLA末端－OH乙?；鶳LA熱穩(wěn)定性↑抗氧劑（亞磷酸三壬基苯酯：TNPP）→聚乳酸樹脂熱氧穩(wěn)定性↑——工藝參數(shù)：紡絲溫度185～230℃，拉伸倍數(shù)4～7倍*特點(diǎn)：工藝成熟、環(huán)境污染小、生產(chǎn)成本低、成為主導(dǎo)方法；但PLA水解和熱降解，故必須原料預(yù)處理第26頁溶液紡絲*工藝流程：聚乳酸樹脂→紡絲溶液→過濾→計(jì)量→噴絲板出絲→溶劑蒸發(fā)→纖維成形→卷繞→拉伸→纖維成品*特點(diǎn)：聚乳酸樹脂熱降解小，纖維強(qiáng)度較高；但溶劑（二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯）有毒，紡絲環(huán)境惡劣，溶劑回收困難，需作特殊處理，纖維生產(chǎn)成本高——中試階段靜電紡絲*定義：帶電荷高分子溶液或熔體→靜電場→流動形變→溶劑蒸發(fā)或熔體冷卻→固化→納米級至亞微米級（5～1000nm）超細(xì)纖維→接收屏→非織造超細(xì)纖維膜→附加特殊裝置→將超細(xì)纖維紡成紗線*裝置：高壓電源+給料裝置+噴射裝置+搜集裝置*特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：超細(xì)纖維缺點(diǎn)：產(chǎn)量很低（1mg／h～1g／h）；纖維力學(xué)強(qiáng)度不高第27頁（三）聚乳酸纖維性能

物理機(jī)械性能

聚乳酸纖維結(jié)構(gòu)規(guī)整，含有較高結(jié)晶度（約為83.5%）、較高拉伸強(qiáng)度和很好柔軟性，含有很好物理機(jī)械性能，與聚酯和聚酰胺纖維比較，PLA纖維含有更加好手感和懸垂性，比重低，抗紫外線好，可燃性差、發(fā)煙量小，有很好卷曲性和保型性。生物降解性

聚乳酸纖維生物降解性優(yōu)于合成纖維和纖維素纖維，其制品廢棄后在土壤或海水中經(jīng)微生物作用可完全分解成二氧化碳和水，是一個完全意義上環(huán)境保護(hù)纖維。聚乳酸纖維降解原因是聚合物鏈上酯鍵水解。它降解方式是必須先行水解，之后方可進(jìn)行酶解。第28頁二、水溶性纖維在水中溶解或遇水遲緩水解成水溶性分子（或化合物）纖維，其品種有水溶性聚乙烯醇（PVA）纖維、海藻纖維、羧甲基纖維素纖維。水溶性PVA纖維是當(dāng)前世界上生產(chǎn)唯一溶于水合成纖維，它不但成本低，而且性能比其它水溶性纖維好。（一）水溶性PVC纖維性能水溶性膨潤收縮和溶解分散水溶纖維→熱水→纖維吸水膨潤→隨之產(chǎn)生收縮→水溫↑→纖維到達(dá)最大收縮率→纖維就被溶斷成膠狀片段→水溫↑↑或處理時間↑↑→PVA就以分子形式溶解分散而成為均勻溶液。物理機(jī)機(jī)性能水溶性纖維除用作高吸濕衛(wèi)生用具外，通常都不作為結(jié)構(gòu)材料而保留在最終成品中，它們總是在加工過程某一個階段，為取得某種效果而被溶去——物理機(jī)械性能無較高要求。環(huán)境保護(hù)性能自然分解第29頁（二）水溶性PVC纖維制取方法1、聚乙烯醇制備游離態(tài)乙烯醇不穩(wěn)定→不能用乙烯醇為單體合成聚乙烯醇；醋酸乙烯制備——乙炔法：200℃左右，常壓、氣相通到以活性炭等為載體催化劑醋酸鋅——乙烯法：200℃以上，加壓，催化劑（鈀一金），助催化劑（醋酸鉀或醋酸鈉），載體（活性氧化鋁或硅膠）第30頁聚醋酸乙烯制備通常是以甲醇為溶劑采取溶劑聚正當(dāng)制得?！瘜W(xué)反應(yīng)：主反應(yīng)：主要副反應(yīng)：第31頁——工藝流程：醋酸乙烯溶液聚合工藝流程1—引發(fā)劑配制槽2—引發(fā)劑貯槽3—計(jì)量泵4—換熱器5—第一聚合釜6，8—冷凝器7，10—泵9—第二聚合釜11—脫單體塔12—醋酸乙烯一甲醇分離塔13一沉析槽第32頁——工藝控制：引發(fā)劑：偶氮二異丁腈（AIBN）；以甲醇為醋酸乙烯聚合溶劑時，普通將引發(fā)劑配成一定濃度甲醇溶液溶劑：甲醇、無水乙醇、苯、甲苯、醋酸乙酯、丙酮甲醇：溶解單體和聚合物；分子量調(diào)整劑；聚乙烯醇凝固劑；轉(zhuǎn)化率：5O%～60%轉(zhuǎn)化率↑↑→→未反應(yīng)單體↓→經(jīng)濟(jì)性好→聚合產(chǎn)物支化度↑、分子量分布變寬→產(chǎn)品品質(zhì)↓聚合時間：4.5～5.0h聚合時間↓↓→生產(chǎn)能力↑，但產(chǎn)品分子量分布寬聚合溫度：64～65℃鏈轉(zhuǎn)移及副反應(yīng)活化能＞正常鏈增加反應(yīng)活化能→升高溫度會加速鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)和副反應(yīng)第33頁聚乙烯醇制備——化學(xué)反應(yīng)：聚醋酸乙烯在甲醇中醇解：聚醋酸乙烯在氫氧化鈉中醇解：——工藝流程：高堿醇解法（濕法醇解）：反應(yīng)體系中含水量6%，每摩爾聚醋酸乙烯鏈節(jié)需加堿0.1～0.2mol。氫氧化鈉以水溶液形式加入，所以此法也稱。該法特點(diǎn)是醇解反應(yīng)速度快，設(shè)備生產(chǎn)能力大，但副反應(yīng)較多，堿催化劑耗量也較多，醇解殘液回收比較復(fù)雜。第34頁低堿醇解法（干法醇解）：反應(yīng)體系中含水量＜0.1%～0.3%，每摩爾聚醋酸乙烯鏈節(jié)需加堿0.01～0.02摩爾。氫氧化鈉是以甲醇溶液形式加入。該方法副反應(yīng)少。醇解殘液回收比較簡單，但反應(yīng)速度較慢，物料在醇解機(jī)中