第章粘胶纤维.ppt

* 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 水洗 可除去纤维上的硫酸、硫酸盐等； 脱硫 纤维上少量的硫黄需要化学法脱除，通常为NaOH、Na2S为脱硫剂； 漂白 为了提高纤维白度，以改善织物外观。漂白剂通常采用次氯酸钠、过氧化氢和亚氯酸钠。 酸洗 中和残存在纤维表面的碱性漂白剂或脱硫液； 上油 调节纤维的表面摩擦力，即使纤维具有柔软、平滑的手感，有良好的开松性和抗静电性，又要有适当的集束性和包合力。 干燥 粘胶纤维水分从150％～200％降至标准11％～13％。 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 作业： 第八章 高技术纤维 高技术纤维包括：碳纤维、芳香族聚酰胺纤维、芳香族杂化类纤维及超高分子量聚乙烯纤维。作业：选其中一类，介绍其背景、性能、合成和制备工艺及重要用途。要求PPT，时间控制在15分钟左右。 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 磺化过程的化学反应 1. 磺化主反应 碱纤维素的磺化反应发生在大分子的葡萄糖基环的羟基上，反应式如下： 式中X表示取代度，即表示一个葡萄糖基环被取代的羟基数目。 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 2. 磺化时的副反应 副反应主要有三类： （1）纤维素磺酸酯的水解和皂化 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 （2）CS2与NaOH的反应 （3） 半纤维素的磺化反应及其产物的分解： 碱纤维素中的半纤维素同样可以与二硫化碳反应生成多糖的磺化产物，其危害是消耗大量CS2，降低纤维素的磺酸酯值，影响溶解性。 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 二、磺化的工艺及其控制 1. 磺化温度 磺化反应属于放热反应，从反应热力学角度考虑，提高温度降低反应程度；但从反应动力学角度考虑，提高温度有利于提高反应速度。 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 为制得结构和组成均一的磺酸酯，磺化过程必须严格控制温度曲线。 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 2. CS2加入量 磺化时加入的CS2量，决定于纤维素磺酸酯要求的酯化度、CS2的有效利用率以及纤维素的来源与性质。 影响纤维素磺酸酯在水或稀碱中溶解的根本原因是磺酸酯的酯化度及其在长链分子上分布的均匀性。据研究表明，酯化度为50的磺酸酯，不仅能溶于稀碱，而且还能溶于水。 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 3. 磺化浴比 磺化浴比指磺化系统中固态物料的质量与液体物料（碱液、水、CS2）体积比值，其直接影响磺化反应的速度和磺化均匀性。浴比小，碱纤维素密度大，CS2不易向内部扩散，磺化不均匀。过大的浴比使酯化度偏低，通常为2.6～3.0。 4. 磺化时间 黄化时间取决于磺化温度、磺化体系压力、磺化方法及纤维素原料的性质，一般约为1.5～2h。 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 三、纤维素磺酸酯的溶解 纤维素磺酸酯分解在稀碱溶液中，制得具有一定组成和性质的粘胶，这一工艺过程称为溶解。 纤维素磺酸酯的溶解，首先是NaOH和水分子向磺酸酯内部扩散，磺酸酯先溶胀，大分子间距离扩大，当极度溶胀后就可溶解而成粘胶。 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 连续式磺化设备：由进料装置、磺化反应罐和溶解搅拌装置构成。 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 第六节 粘胶的纺前准备 经过后溶解的粘胶，其凝固能力较低，并含有多种固体杂质及气泡，故需要进行混合、熟成、过滤和脱泡，以制得具有良好可纺性能的纺丝粘胶。 一、粘胶的混合 粘胶混合的目的： 一是减少各批粘胶的质量不均匀性； 另一是粘胶混合剂容积较大，在工序发生故障时，起到暂时缓冲作用。 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 二、粘胶的熟成 粘胶在放置过程中发生一系列的化学和物理变化，称为粘胶的熟成。类似于纤维素磺酸酯的老成。 三、粘胶的过滤 过滤的目的是滤除粘胶中不溶解的或半溶解的粒子和机械杂质。通常采用连续筛滤机。 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 四、粘胶的脱泡 粘胶中的大气泡使纺丝发生断头；小气泡成为瑕疵，影响成品纤维质量下降。 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 第七节 粘胶纤维的纺丝及拉伸 一、粘胶纤维的纺丝流程 粘胶通过一定的机械设备及凝固浴，转变成具有一定性能的固体纤维，这一过程称为成型，又称为纺丝。 过滤、脱泡后的粘胶，由计量泵定量送入，通过过滤器再次过滤粒子杂质，并由曲管送入喷丝头组件。在凝固浴作用下，粘胶细流凝固和分解再生，成为初生丝条。初生丝条在塑化浴中经拉伸，最终完成分解再生过程，纤维的结构和性能基本定型。 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 * 第四章 粘胶纤维和纤维素纤维 二、成型过程中的化学反应 粘胶是以纤维素磺酸酯为溶质，以NaOH水溶