纖維素的溶解方法

纖維素的溶解方法大致可分為兩類。

(1) 直接溶解法

通過減壓蒸餾的方法將溶（róng）劑的含水率降至 15%以（yǐ）下，然後（hòu）在適當的工（gōng）藝條件下將（jiāng）該溶劑與纖維素混合溶解，形成適當濃度(一般在（zài）10%~14%)的溶（róng）液。

(2) 間接溶解法

未經蒸濃的（de）溶劑首先與纖維素混（hún）合，使纖維素（sù）在溶劑中發生充分溶脹但不溶解。然後（hòu）在升高溫度的同時，將溶脹均勻的漿液經減壓蒸餾脫水後製得適於紡絲的溶液。

圍繞上述兩類方法，其（qí）目的都是為了減少溶解過程（chéng）的能耗和縮（suō）短溶解時間，並且（qiě）希望能與連續（xù）生產工藝配套（tào）。代表性（xìng）的溶解（jiě）方法根據溶解設備的不同可歸納為以下幾種。

（一）薄膜蒸（zhēng）發器法

薄膜蒸發器法屬於（yú）間接溶解法。在該（gāi）方法中，先將纖維素和含（hán）水量較高的 NMMO 混合均勻，形成一個溶脹混合體，用設備加熱至水的（de）沸點以上後通過分布環（huán）進入薄膜蒸發器(一般為圓柱形構件)，混（hún）合（hé）物在蒸發器的表麵形成薄層，在真空（kōng）條件下，薄（báo）層中的水迅速閃蒸出來。當（dāng）薄層混合物中水的含量降到一定程度（dù）時，纖維素開始溶解。有的薄膜蒸發器內，還有一個（gè）裝有許多側向（xiàng）伸（shēn）出的槳葉的中（zhōng）心葉輪，可用於混（hún）合和運送料液。這種工藝適用於連續生產，易於擴（kuò）大規模，且纖（xiān）維素的（de）溶解質量較好（hǎo）。但該法要求設備避免出現死角，並盡可能減少所有物料的停留時間。另外，對物料出口和（hé）刮壁器也有特殊的設計要求。

（二）雙螺杆擠出（chū）機法

雙螺（luó）杆擠出（chū）機法屬（shǔ）於（yú）直接溶解法。在該方法中，先將纖維素漿（jiāng）粕（pò）用粉碎機粉碎成一定細度的顆粒，然後（hòu）在雙螺杆（gǎn）擠出機的不同區域分別注入漿粕顆粒和NMMO單水合物（wù）(NMMO·H₂O)溶劑或將（jiāng）兩者充分混合（hé）後同時注入（rù）雙螺杆擠（jǐ）出機，以溶解纖維素。該方（fāng）法（fǎ）所用的雙螺杆擠出機長徑比（bǐ）一般（bān）較大，工藝和設備相對簡單；由（yóu）於溶解（jiě）時間極短（duǎn）(僅需3~15min)，減少了（le）物料在雙螺杆中的停留時間，使纖維素和溶劑幾乎沒有分（fèn）解，對改善纖維性能（néng）和溶劑回收都十分有利；並且，該法生產靈活性較大，每台雙（shuāng）螺杆（gǎn）生產線可各自根據需要（yào）製造具有不同特色的纖維（wéi）素纖維（wéi）。

但該方法對（duì）漿粕粉碎程度（dù）和原料顆粒有特殊的（de）要求。由於溶劑在漿粕（pò）周圍易形成高濃度（dù）溶液的凝膠層，若漿粕顆粒超過一（yī）定的臨界尺寸，漿粕則不能全部溶解，易產生不利於紡絲的凝膠。另外，由於雙螺杆擠出機（jī）的生（shēng）產（chǎn）能力有限，該法不利於實（shí）施（shī）大規模的生（shēng）產。

在溶解（jiě）纖維素（sù）的過程中，除應控製好溶劑的水分外，對混合時間與溫度、溶解時的溫度、真空度和溶解時間等（děng）工藝參數也必須加以控製，尤其（qí）應嚴格控製溫度。由於NMMO在125℃時易發生變色反應，在（zài）175℃時（shí）會發生過熱反（fǎn）應並易（yì）汽化分解成N-甲基嗎啉和嗎啉等物質，其分解過程（chéng）中產生的氧自由基還會使纖維素降解，若溶液中含（hán）有金屬離子，如鐵離子和銅離子等，會（huì）促使NMMO和纖維素（sù）的分解。因此（cǐ），當（dāng）纖維素在劑 NMMO/水中的解溫度達到甚至超過125℃時，不僅（jǐn）溶劑易發生上述不（bú）良反應，纖維素（sù）也易降解或發生鏈反應，溶液易變質，有氨（ān）氣（qì）味，並極有可能引起爆（bào）炸，所以溶解溫度不宜超過（guò）120℃。實際生產中，為了抑製（zhì） NMMO的熱分解，往往還采（cǎi）取在溶解體係中加入適量的沒食子酸丙酯等熱穩定劑之類的措施。

如前所（suǒ）述，溶解是 Lyocell 纖維生產中非常關鍵的工序之一（yī），紡絲原液的好壞對隨後的紡絲過程以（yǐ）及成品絲的（de）質量影響非常大。為了（le）得到均勻透明、含機械雜質及凝膠粒（lì）子少的漿液，不僅要從完善工藝及設備方麵著手，還必須配置一些檢測儀器，如熱台顯微鏡、激光衍射儀以及流變儀等來加強漿液的檢測手段，準（zhǔn）確地鑒定（dìng）漿液質（zhì）量的優劣，從而相應調（diào）整（zhěng）溶解工藝參數，以便獲得優質的紡絲液，為後段（duàn）紡絲工（gōng）序創（chuàng）造有利條件（jiàn）。

四川麻花传媒MV在线观看科技作為專業的（de）科研實驗儀（yí）器生產廠家，在紡絲試驗機製作領域一（yī）直處於全國先進地位，擁有10年行業經驗，研發有熔（róng）融紡絲機、濕法紡絲機、靜電紡絲機，離心紡絲機等產品（pǐn），並獲得相關證書。如您對我們的紡絲試驗機係列產品感興趣，歡迎致電四川（chuān）麻花传媒MV在线观看科技有限公司或在線留言，我們會在12小時內給您回複。