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莱赛尔溶剂法纺丝
Lyocell Process (NMMO)
莱赛尔溶剂法纺丝
| 溶剂 | N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)+ 水 |
| 溶解方式 | 物理溶解(不发生化学反应,纤维素不衍生化) |
| 纺丝方法 | 干喷湿纺(dry-jet wet spinning,气隙纺丝) |
| 溶剂回收率 | > 99%(闭环) |
| 代表产品 | Tencel(兰精天丝)、莱赛尔 |
| 环保优势 | 无 CS₂、无重金属、废水少、溶剂可循环 |
用 N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)直接溶解纤维素进行干喷湿纺的工艺,无需化学衍生化,溶剂回收率超过 99%,是再生纤维素纤维的绿色工艺。
为什么是"绿色工艺"
粘胶法需要用 CS₂ 进行化学衍生化(生成黄酸酯),再分解再生,过程产生有毒废气与大量废水。
莱赛尔法用 NMMO(一种环胺氧化物)直接溶解纤维素——是纯物理溶解,不发生化学反应,纤维素分子结构不变。
纺丝后,NMMO 溶于水被洗出,经蒸发浓缩后循环使用,回收率可达 99.5% 以上。
NMMO 本身低毒(LD50 与食盐同量级)、可生物降解。
因此莱赛尔被称为"21 世纪的绿色纤维",是再生纤维素纤维的发展方向。
干喷湿纺(气隙纺丝)
- 纺丝液从喷丝板挤出后,先经过一段空气层(气隙,几毫米到几厘米),再进入凝固浴(水/稀 NMMO)。
- 气隙的作用是:让刚挤出的细流在空气中被高度拉伸(拉伸比可达 5~10 倍),分子链高度取向 —— 这是莱赛尔纤维高强力的来源。
- 然后进入水浴,NMMO 被水置换出,纤维素凝固再生。
- 这种"干喷 + 湿纺"的组合叫干喷湿纺,是莱赛尔工艺的核心技术点。
- 结果:纤维结晶度高、取向度高 → 干强高(3.5~4.5 cN/dtex)、湿强高(约为干强的 85%,远高于粘胶的 50%~60%)。
原纤化(Fibrillation)
- 莱赛尔纤维的一个独特现象:湿态下受机械摩擦时,纤维表面会分裂出细小的微纤(原纤),即"原纤化"。
- 原因:莱赛尔纤维的结晶区呈高度取向的串晶结构,横向(原纤之间)的结合力很弱,湿态溶胀后更易被摩擦剥离。
- 原纤化的两面性:
- —— 负面:湿加工中产生毛羽、擦伤、色光变化("霜白"),影响外观。
- —— 正面:可利用原纤化做出"桃皮绒"风格的柔软面料(Tencel 的标志性手感);原纤化后再用纤维素酶去除表面毛羽,得到光洁柔软的效果。
- 控制:通过交联处理(如 Tencel A100,纤维内添加交联剂)可抑制原纤化,得到光洁型莱赛尔。
- 印染中控制原纤化:绳状染色的机械摩擦是主要诱因 → 用低张力、平幅加工、充分酶处理。
相关词条
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