第二章再生纤维素纤维

1、第二章第二章 再生纤维素纤维再生纤维素纤维 第一节 概述一、纤维素来源一、纤维素来源每年可以产生几千亿吨，只有每年可以产生几千亿吨，只有60亿吨被使用。亿吨被使用。资源丰富，可以再生资源丰富，可以再生2二、历二、历 史史 在在1891年，克罗斯（年，克罗斯（Cross）、贝文）、贝文（Bevan）和比德尔（）和比德尔（Beadle）等首先以棉）等首先以棉为原料制成了纤维素黄酸钠溶液，由于这种为原料制成了纤维素黄酸钠溶液，由于这种溶液的粘度很大，因而命名为溶液的粘度很大，因而命名为“粘胶粘胶”。粘粘胶遇酸后，纤维素又重新析出。胶遇酸后，纤维素又重新析出。3 根据这一原理，根据这一原理，1893年

2、发展成为一种制年发展成为一种制造纤维素纤维的方法，这种纤维就叫做造纤维素纤维的方法，这种纤维就叫做“粘粘胶纤维胶纤维”。到。到1905年，米勒尔（年，米勒尔（Muller)等发等发明了一种稀硫酸和硫酸盐组成的明了一种稀硫酸和硫酸盐组成的凝固浴凝固浴，实，实现了粘胶纤维的工业化生产。现了粘胶纤维的工业化生产。 二、历二、历 史史 4三、再生纤维素纤维的生产方法三、再生纤维素纤维的生产方法v（1）粘胶法：粘胶纤维v（2）溶剂法：铜氨纤维；莱赛尔纤维；莫代尔纤维。v（3）纤维素氨基甲酸酯法：纤维素氨基甲酸酯纤维v（4）闪爆法：新纤维素纤维v（5）熔融增塑纺丝法：新纤维素纤维5四、粘胶纤维概述四、粘胶

3、纤维概述1、分类、分类6粘胶短纤维粘胶短纤维 普通粘胶长丝普通粘胶长丝 有色粘胶长丝有色粘胶长丝 抗菌粘胶长丝抗菌粘胶长丝粘粘 胶胶 纤纤 维维7短纤短纤长丝长丝绣花线绣花线8有光长丝有光长丝半光长丝半光长丝92、粘胶纤维的性能（1 1）吸湿性是普通化纤中最吸湿性是普通化纤中最好的好的（通常条件（通常条件回潮率回潮率1313，比棉好）。，比棉好）。 （2 2）染色性好，色谱齐全，色泽鲜艳。）染色性好，色谱齐全，色泽鲜艳。（3 3）断）断裂强度比棉小；裂强度比棉小；湿强小于干强（干强湿强小于干强（干强的的404050%50%）, ,不耐水洗。不耐水洗。（4 4）易燃烧易燃烧（5 5）耐碱不耐酸（

4、较棉差）。耐碱不耐酸（较棉差）。 （6 6）悬垂性好，易皱，尺寸稳定性差。）悬垂性好，易皱，尺寸稳定性差。 10第二节第二节 生产纤维素纤维的基本原理生产纤维素纤维的基本原理 一、植物纤维的原料及其化学成分一、植物纤维的原料及其化学成分 植物纤维植物纤维是制造纤维素是制造纤维素浆粕浆粕的原料，纤维素的原料，纤维素浆浆粕粕是生产是生产纤维素纤维纤维素纤维的原料。的原料。 植物纤维是植物的一种中空细长形态的植物纤维是植物的一种中空细长形态的细胞细胞 11（一）木材纤维原料（一）木材纤维原料 1、针叶材（、针叶材（softwood） 这类植物的叶子多呈针状、条状或鳞型，材质比这类植物的叶子多呈针状、

5、条状或鳞型，材质比较松软，纤维较长。代表植物：松、柏、杉等。较松软，纤维较长。代表植物：松、柏、杉等。水杉杉木杉木马尾松122. 阔叶材（阔叶材（hardwood） 叶子多为宽阔状，材质坚硬，称之为硬木，造纸工业中使用叶子多为宽阔状，材质坚硬，称之为硬木，造纸工业中使用的是材质较松软的品种，如杨、桉、柳、楹木、相思木等。的是材质较松软的品种，如杨、桉、柳、楹木、相思木等。三倍体毛白杨三倍体毛白杨尾叶桉尾叶桉马占相思马占相思13（二）非木材纤维原料（二）非木材纤维原料 禾本科纤维原料：禾本科纤维原料：竹子、芦苇、荻、芒秆、甘蔗渣、麦草等竹子、芦苇、荻、芒秆、甘蔗渣、麦草等玉米杆玉米杆芦苇14 韧

6、皮纤维原料：韧皮纤维原料：树皮类：桑皮、檀皮、构皮、棉秆皮等。树皮类：桑皮、檀皮、构皮、棉秆皮等。麻类：红麻、大麻、黄麻、青麻、亚麻等麻类：红麻、大麻、黄麻、青麻、亚麻等。构树韧皮中含有大量优质纤维构树韧皮中含有大量优质纤维,纤纤维色泽洁白维色泽洁白,具有天然丝质外观具有天然丝质外观,手手感柔软感柔软,具丝和棉的感觉具丝和棉的感觉,性能稳定性能稳定性较好性较好,耐腐蚀性较好耐腐蚀性较好,是做宣纸、是做宣纸、人造棉、钞票用纸的好材料。人造棉、钞票用纸的好材料。 15籽毛纤维原料：籽毛纤维原料：棉花、棉短绒及棉质破布等。棉花、棉短绒及棉质破布等。1617（三）（三） 其它非木材纤维原料其它非木材纤

7、维原料18废新闻纸(ONP)纸箱与纸板废纸 OCC（Old Corrugated Container）19二、纤维素的结构与性能二、纤维素的结构与性能1、结构（1）结构式：n-22苷苷键键654321123456苷苷羟羟基基苷苷键键OHCH2OHHHOHOHHOHHOHOHCH2OHHOHHOHHOOHHOHHCH2OHHOHOHHHOHOHCH2OHOHHHHO纤纤维维二二糖糖（重重复复单单元元）还还原原端端非非还还原原端端u结构单元：葡萄糖残基结构单元：葡萄糖残基u重复单元：纤维二糖重复单元：纤维二糖u单元间的键合：单元间的键合：1-4苷键苷键u化学式化学式（C6H10O5）n20A、大分

8、子链由、大分子链由-D-葡萄糖剩基通过葡萄糖剩基通过1,4-苷键苷键连接而成，连接而成，含大量苷键（缩醛性质）。含大量苷键（缩醛性质）。 B、相邻葡萄糖环倒置，大分子对称性良好，结构规整，、相邻葡萄糖环倒置，大分子对称性良好，结构规整，具有较高的结晶性能。具有较高的结晶性能。C、每个每个葡萄糖剩基（不包括两端）有葡萄糖剩基（不包括两端）有3个个自由羟基，自由羟基，其中其中C2、C3仲醇基，仲醇基，C6伯醇基。具有醇羟基的特性。伯醇基。具有醇羟基的特性。分子间可形成氢键。分子间可形成氢键。21D、左端（非还原端）左端（非还原端）葡萄糖剩基有葡萄糖剩基有4个个自自由羟基，由羟基，右端（还原端）右端

9、（还原端）葡萄剩基有葡萄剩基有3个个自由羟基及自由羟基及1个苷羟基个苷羟基（潜在醛基），具（潜在醛基），具有还原性。大分子一端有还原性，另一有还原性。大分子一端有还原性，另一端没有，整个大分子具有极性并呈现方端没有，整个大分子具有极性并呈现方向性。向性。OHHCH2OHHOHOHHHOHOR2OCR1OHH苷苷羟羟基基CH2OHHOHOHHHOHCHOOH潜在醛基情况潜在醛基情况：22E、主链上的、主链上的苷键对酸较敏感苷键对酸较敏感，稀热酸、冷浓稀热酸、冷浓酸都能导致苷键水解断裂，使纤维平均聚合酸都能导致苷键水解断裂，使纤维平均聚合度下降。度下降。F、主链上的、主链上的苷键对碱的稳定性好苷键

10、对碱的稳定性好，因此棉织，因此棉织物可用烧碱退浆、煮练、丝光等加工。但粘物可用烧碱退浆、煮练、丝光等加工。但粘胶的聚合度小，湿强力低，不能用烧碱丝光。胶的聚合度小，湿强力低，不能用烧碱丝光。 18441844年，英国化学家麦瑟年，英国化学家麦瑟(Mercer)(Mercer)在用在用棉布过滤浓烧碱中的木屑时，发现棉布变棉布过滤浓烧碱中的木屑时，发现棉布变厚了，知道了浓烧碱可以使棉纤维溶胀的厚了，知道了浓烧碱可以使棉纤维溶胀的性质。于性质。于18501850年申请专利；年申请专利； 18901890年洛尔年洛尔(Lower)(Lower)在浓烧碱处理棉布时，发现施加在浓烧碱处理棉布时，发现施加张

11、力，可提高棉的光泽；张力，可提高棉的光泽； 18951895年，丝光年，丝光开始工业化，为了纪念麦瑟，将丝光整理开始工业化，为了纪念麦瑟，将丝光整理称为麦瑟处理（称为麦瑟处理（Mercerizing)Mercerizing)。23（3）纤维素分子链刚柔性：）纤维素分子链刚柔性：刚性刚性a.a.主链含主链含六元杂环六元杂环，难以绕单键内旋转。，难以绕单键内旋转。b.b.相邻两个葡萄糖剩基相互倒置，大分子对称相邻两个葡萄糖剩基相互倒置，大分子对称性良好，结构规整，具有性良好，结构规整，具有较高的结晶性能较高的结晶性能。c.c.大分子含有大量的羟基，大分子间可以形成大分子含有大量的羟基，大分子间可以

12、形成大量的氢键大量的氢键。 24（4）纤维素大分子的聚集态理论）纤维素大分子的聚集态理论a.缨状微胞结构理论缨状微胞结构理论b.缨状原纤结构理论缨状原纤结构理论 c.折叠链结构理论折叠链结构理论252、纤维素的分类、纤维素的分类 根据纤维素在特定条件下在根据纤维素在特定条件下在17.5%NaOH溶液中溶解毒的溶液中溶解毒的不同分为：不同分为：-纤维素纤维素和和半纤维素半纤维素 -纤维素：纤维素：植物纤维素在特定的条件下不溶于植物纤维素在特定的条件下不溶于20，用，用17.5%NaOH溶液那部分纤维素；溶液那部分纤维素； 聚合度聚合度200 半纤维素半纤维素：浆粕在：浆粕在20，用，用17.5%

13、NaOH溶液处理溶液处理45min，溶解的那部分纤维素。溶解的那部分纤维素。 其中溶解部分中用醋酸中和又其中溶解部分中用醋酸中和又重新沉重新沉淀分离淀分离出来的那部分称出来的那部分称纤维素纤维素：聚合度：聚合度140200；不能不能沉沉淀出来的称淀出来的称纤维素纤维素：聚合度：聚合度10140）263、纤维素的物理性质、纤维素的物理性质 白色、无味、无臭的物质。不溶于水、稀白色、无味、无臭的物质。不溶于水、稀酸、稀碱和一般的有机溶剂，但能溶解在浓酸、稀碱和一般的有机溶剂，但能溶解在浓硫酸和浓氯化锌溶液中，同时发生一定程度硫酸和浓氯化锌溶液中，同时发生一定程度的分子链断裂，使聚合度降低。的分子链

14、断裂，使聚合度降低。274、纤维素的化学性质、纤维素的化学性质v与大分子截短有关的反应：甙键断裂，纤维与大分子截短有关的反应：甙键断裂，纤维素大分子截短，主要指水解反应。素大分子截短，主要指水解反应。 v与羟基有关的反应：试剂与葡萄糖基环中的与羟基有关的反应：试剂与葡萄糖基环中的羟基发生反应，生成不同的纤维素衍生物。羟基发生反应，生成不同的纤维素衍生物。28l酸对纤维素的作用：酸对纤维素的作用：甙键具有缩醛键的性质甙键具有缩醛键的性质酸酸水解作用水解作用甙键发生断裂甙键发生断裂聚合度聚合度l氧化剂对纤维素的作用：氧化剂对纤维素的作用：纤维素是多羟基化合物纤维素是多羟基化合物氧化剂氧化剂分子链断

15、裂分子链断裂聚合度聚合度伯羟基（伯羟基（-CH2OH）氧化成醛基（）氧化成醛基（CHO），并可继续），并可继续氧化成羧基。氧化成羧基。链末端环节中的还原性基团氧化成羧基。链末端环节中的还原性基团氧化成羧基。葡萄糖酐环节中葡萄糖酐环节中C（2）和）和C（3）上羟基氧化成醛基，）上羟基氧化成醛基，并可继续氧化成羧基并可继续氧化成羧基C（2）和）和C（3）上的羟基在环不破裂下氧化成一个）上的羟基在环不破裂下氧化成一个酮基或二个酮基。酮基或二个酮基。29l碱对纤维素的作用碱对纤维素的作用 纤维素纤维素+稀碱：稳定稀碱：稳定纤维素纤维素+浓碱：碱纤维素；丝光。浓碱：碱纤维素；丝光。l纤维素的酯化反应纤维

16、素的酯化反应纤维素与各种无机酸和有机酸反应，生成酯化物纤维素与各种无机酸和有机酸反应，生成酯化物l纤维素的醚化反应纤维素的醚化反应纤维素与卤代烷、卤代羧酸作用生成纤维素醚纤维素与卤代烷、卤代羧酸作用生成纤维素醚30三、纤维素的浆粕制造及质量要求：三、纤维素的浆粕制造及质量要求：1、浆粕的制造原料备料蒸煮精选漂白浆粕除杂质除杂质提高纯度和反应性能提高白度和反应能力除非纤维素杂质除非纤维素杂质和提高浆粕的反和提高浆粕的反应能力应能力31浆粕包装车间浆粕包装车间 产品检验产品检验生产车间生产车间 棉浆粕棉浆粕322、浆粕的质量要求、浆粕的质量要求（1）纯度高）纯度高 -纤维素纤维素制得纤维质量制得纤

17、维质量 浆粕生产成本浆粕生产成本长丝浆：长丝浆：-纤维素纤维素95.5%（棉浆）；（棉浆）；90%（木浆）（木浆）短纤浆：短纤浆：-纤维素纤维素92%（棉浆）；（棉浆）；88%（木浆）（木浆）富强纤维浆：富强纤维浆：-纤维素纤维素97.8%强力浆：强力浆：-纤维素纤维素98.5%332、浆粕的质量要求、浆粕的质量要求（2）灰分：）灰分： Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+与半纤维素形成粘性极强的络与半纤维素形成粘性极强的络合物合物粘胶过滤粘胶过滤 Fe2+、Mn2+、Co2+促进老成促进老成老成工艺难以控制老成工艺难以控制粘粘胶粘度波动胶粘度波动 Fe2+粘胶颜色灰暗、发黑粘胶颜色灰暗、发

18、黑 长丝：灰分长丝：灰分0.12%（棉浆）；（棉浆）；0.1%（木浆）（木浆） 短纤：灰分短纤：灰分0.15%（棉浆）；（棉浆）；0.12%（木浆）（木浆） 34（3）半纤维素含量少）半纤维素含量少半纤维素的危害：半纤维素的危害：l影响浸渍：影响浸渍：半纤维素半纤维素溶于碱液溶于碱液碱液粘度碱液粘度碱液向浆粕内部的扩碱液向浆粕内部的扩散散浆粕中半纤维素溶出率浆粕中半纤维素溶出率碱纤维素质量不匀碱纤维素质量不匀l延长老成时间：延长老成时间：半纤维素平均聚合度纤维素平均聚合度半纤维素平均聚合度纤维素平均聚合度潜在链末潜在链末端基（醛基）潜在数量端基（醛基）潜在数量醛基易被氧化醛基易被氧化消耗反应介

19、质中的氧消耗反应介质中的氧碱碱纤维素老化时间纤维素老化时间l影响黄化：影响黄化：半纤维素半纤维素黄化速度比甲纤快黄化速度比甲纤快消耗消耗CS2碱纤维素酯碱纤维素酯化化黄酸酯溶解黄酸酯溶解l影响粘胶过滤：影响粘胶过滤：半纤维素半纤维素碱纤维素酯化度碱纤维素酯化度黄酸酯溶解黄酸酯溶解粘胶过粘胶过滤滤 其末端潜在醛基氧化成的羧基与灰分中的金属离子（其末端潜在醛基氧化成的羧基与灰分中的金属离子（Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+）形成粘性极强的络合物）形成粘性极强的络合物粘胶过滤粘胶过滤l影响纤维物理机械性能：影响纤维物理机械性能：半纤维素半纤维素粘胶纤维物理机械性能粘胶纤维物理机械性能35（4）

20、木素：）木素：l木素木素浆粕膨润性浆粕膨润性反应性反应性l木素木素木素中含有易氧化的羰基木素中含有易氧化的羰基消耗反应消耗反应介质中的氧介质中的氧碱纤维素老化时间碱纤维素老化时间l木素木素漂白生成氯化木素漂白生成氯化木素脱硫浴中形成有脱硫浴中形成有色物色物纤维斑点纤维斑点l木素木素纤维发硬纤维发硬36（5）平均聚合度：）平均聚合度：l影响纤维强度，要求聚合度均匀；影响纤维强度，要求聚合度均匀；5001000l平均聚合度平均聚合度粘度粘度过滤困难过滤困难品种品种聚合度聚合度 品种品种聚合度聚合度 富纤用浆粕富纤用浆粕78025人造丝用浆粕人造丝用浆粕550600人造棉用浆粕人造棉用浆粕50020

21、帘子线用浆粕帘子线用浆粕9303037v（6）反应性能：）反应性能：v定义：制取粘胶所需的定义：制取粘胶所需的CS2的最小量。的最小量。v反应性能好的浆粕，消耗较少量的二硫化碳反应性能好的浆粕，消耗较少量的二硫化碳和烧碱，就能制得过滤性能好的粘胶和烧碱，就能制得过滤性能好的粘胶38第三节 粘胶原液的制备v四个过程：四个过程：（1）粘胶的制备）粘胶的制备（2）纺前准备）纺前准备（3）纤维成型）纤维成型（4）后处理）后处理391粘胶的制备（粗）：粘胶的制备（粗）： 浸渍、压榨、粉碎、老浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解成、黄化、溶解2粘胶的纺前准备（细）：粘胶的纺前准备（细）： 混合、过滤、脱泡混

22、合、过滤、脱泡3粘胶的纺丝（湿纺）及粘胶的纺丝（湿纺）及 纤维的拉伸：纤维的拉伸：4粘胶纤维后处理：粘胶纤维后处理：水洗、脱硫、漂白、水洗、脱硫、漂白、 酸洗、酸洗、上油、干燥、上油、干燥、 （长丝：加捻、络筒；（长丝：加捻、络筒； 短纤：切断、打包）短纤：切断、打包）40粘胶生产流程粘胶生产流程41一、碱纤维素的的制备一、碱纤维素的的制备（一）浆粕的准备（一）浆粕的准备浆粕的贮存：一浆粕的贮存：一个月生产用量个月生产用量浆粕的调湿：浆粕的调湿：l含水量大小：含水量大小：不重要（只要相应改变工艺条件即可）不重要（只要相应改变工艺条件即可）l含水量波动：含水量波动：2%l影响：影响：波动波动浸渍

23、时渗透到浆粕内的碱液被稀释的浓度不同浸渍时渗透到浆粕内的碱液被稀释的浓度不同浆粕膨润性不均匀浆粕膨润性不均匀 碱纤维素不均匀碱纤维素不均匀老成、黄化老成、黄化 不均匀不均匀粘胶过滤粘胶过滤成品纤维质量成品纤维质量l方法：方法：烘干、调湿处理烘干、调湿处理浆粕的混合：浆粕的混合：l目的：目的：减少或消除各批浆粕间品质的差异减少或消除各批浆粕间品质的差异l原则：原则：混粕批数：混粕批数：616个批号；批数越多个批号；批数越多混粕均匀性混粕均匀性粘胶质量稳定粘胶质量稳定42（二）碱纤维素的制备（二）碱纤维素的制备v 浆粕在浆粕在18%左右的烧碱溶液中，纤左右的烧碱溶液中，纤维素与烧碱作用，生成碱纤维

24、素；同维素与烧碱作用，生成碱纤维素；同时浆粕膨胀，使浆粕中的半纤维素和时浆粕膨胀，使浆粕中的半纤维素和其它杂质溶出，这个过程称为浸渍，其它杂质溶出，这个过程称为浸渍，又称碱化。又称碱化。 43v1浸渍的目的浸渍的目的v纤维素与烧碱作用，生成碱纤维素；纤维素与烧碱作用，生成碱纤维素；v使浆粕中的半纤维素和其它杂质溶出；使浆粕中的半纤维素和其它杂质溶出；v纤维素大分子间的氢键受到破坏，使纤维素纤维素大分子间的氢键受到破坏，使纤维素的反应性能提高；的反应性能提高；v碱化后的纤维素能与碱化后的纤维素能与CS2作用生成纤维素黄作用生成纤维素黄酸酯钠盐制取粘胶溶液；酸酯钠盐制取粘胶溶液；442浸渍过程中的

25、物理、化学变化浸渍过程中的物理、化学变化 化学反应化学反应 主反应：主反应：纤维素葡萄糖基环纤维素葡萄糖基环第二位第二位碳原子上的碳原子上的仲羟基仲羟基，处，处于甙键的于甙键的-位置，负电性极强（较强的酸性），与碱作用容位置，负电性极强（较强的酸性），与碱作用容易形成易形成醇化物醇化物，纤维素葡萄糖基环，纤维素葡萄糖基环第六位第六位上的上的伯羟伯羟基酸性较基酸性较弱，则容易生成弱，则容易生成加成物加成物。副反应：副反应：半纤维素碱化反应、部分纤维素的碱性氧化半纤维素碱化反应、部分纤维素的碱性氧化 降解降解45l物理变化物理变化 浆粕的膨化和半纤维素的溶出浆粕的膨化和半纤维素的溶出 膨化膨化黄化

26、时黄化时CS2向内扩散速度向内扩散速度黄化反黄化反应应纤维素大分子间的氢键被破坏纤维素大分子间的氢键被破坏羟基游羟基游离出来离出来 黄化反应黄化反应半纤维素的溶出半纤维素的溶出46v3影响浸渍的因素：影响浸渍的因素：v（1）浸渍时间：）浸渍时间：v碱纤维素生成：碱纤维素生成：25min；半纤维素溶出；半纤维素溶出45min（静止）；（静止）；v 古典法浸渍：古典法浸渍：60120分钟；分钟；v 连续式浸渍：浸渍时搅拌，连续式浸渍：浸渍时搅拌，715min（主浸渍）（主浸渍） +30min（辅助浸渍）（辅助浸渍）v 浸渍时间浸渍时间纤维素膨化纤维素膨化压榨困难压榨困难 47浆粕浆粕槽式浸渍压榨机

27、槽式浸渍压榨机粉碎机粉碎机老成箱老成箱黄化鼓黄化鼓溶解机溶解机混合机混合机过滤机过滤机脱泡桶脱泡桶粘胶原液的制造：古典法、粘胶原液的制造：古典法、连续法连续法、五合机法、五合机法l古典法：古典法： 生产工艺流程均需分开进行，属间歇式生产，此生产工艺流程均需分开进行，属间歇式生产，此方法浸渍温度低，制得的碱纤维素质量最好，但方法浸渍温度低，制得的碱纤维素质量最好，但生产工序多，浸渍时间长，设备多，生产周期长，生产工序多，浸渍时间长，设备多，生产周期长，劳动强度大，劳动生产率低，故此法已被淘汰。劳动强度大，劳动生产率低，故此法已被淘汰。其工艺流程如下：其工艺流程如下：48l连续浸压粉法：连续浸压粉

28、法： 采用连续浸压粉机将浆粕的浸渍、压榨、粉碎采用连续浸压粉机将浆粕的浸渍、压榨、粉碎三道工序合并在一台机器上进行，此法连续化和自三道工序合并在一台机器上进行，此法连续化和自动化程度高，能保证产品质量，劳动强度低，设备动化程度高，能保证产品质量，劳动强度低，设备投资少，生产能力大，可缩短某些工序，粉碎时能投资少，生产能力大，可缩短某些工序，粉碎时能耗低，在耗低，在粘胶长丝和粘胶短纤维生产中普遍采用粘胶长丝和粘胶短纤维生产中普遍采用。只是碱纤维素的质量比古典法稍差。其生产工艺流只是碱纤维素的质量比古典法稍差。其生产工艺流程如下：程如下：浆粕浆粕连续式浸渍压榨粉碎联合机连续式浸渍压榨粉碎联合机老成

29、鼓老成鼓黄化机黄化机溶解机溶解机混合机混合机过滤机过滤机连续快速脱泡桶连续快速脱泡桶49l五合机法：五合机法： 此法将浸渍、粉碎、老成、黄化、初溶解五道工序此法将浸渍、粉碎、老成、黄化、初溶解五道工序合在一个机台内完成。经初溶解后的粘胶直接送后合在一个机台内完成。经初溶解后的粘胶直接送后溶解机、混合、过滤、脱泡，此法生产周期短，设溶解机、混合、过滤、脱泡，此法生产周期短，设备投资少，占地面积小，劳动条件好，但制得的粘备投资少，占地面积小，劳动条件好，但制得的粘胶质量差，胶质量差，仅用于普通粘胶短纤维生产仅用于普通粘胶短纤维生产。其生产工。其生产工艺流程如下：艺流程如下：浆粕五合机后溶解机混合机

30、过滤机脱泡桶50v（2）浸渍碱液温度：）浸渍碱液温度：v碱纤维素的生成反应是放热反应碱纤维素的生成反应是放热反应 古典法古典法2030， 连续浸渍连续浸渍4070， 五合机法五合机法3060 v 浸渍温度浸渍温度浆粕膨胀浆粕膨胀有利于碱纤维素生成和半纤有利于碱纤维素生成和半纤维素溶出维素溶出压榨困难压榨困难v 浸渍温度浸渍温度水解速度分子化合物形成速度水解速度分子化合物形成速度51v（3）浸渍碱液浓度：）浸渍碱液浓度：v理论值理论值=（1012%）v实际值：实际值：1822% （反应生成水、浆粕本身含水）（反应生成水、浆粕本身含水） v 碱液浓度碱液浓度（22%）纤维素黄酸酯溶解度纤维素黄酸酯

31、溶解度，粘胶过滤粘胶过滤v 52v（4）浸渍浴比（浆粥浓度）：）浸渍浴比（浆粥浓度）：古典法浸渍浴比为古典法浸渍浴比为1 20，连，连浸法浸法1 2040，五合机法，五合机法1 23v浸渍浴比浸渍浴比：浆粕的绝干重量（：浆粕的绝干重量（kg）和浸渍碱液体积（）和浸渍碱液体积（L）之）之比称为浸渍浴比比称为浸渍浴比v浆粥浓度浆粥浓度：浸渍浴比用百分数表示为浆粥浓度。：浸渍浴比用百分数表示为浆粥浓度。v 浆粥浓度浆粥浓度碱液与纤维素接触碱液与纤维素接触碱纤维素生成与半碱纤维素生成与半纤维素溶出纤维素溶出浸渍机单机生产能力浸渍机单机生产能力回收碱液耗能大、浆回收碱液耗能大、浆粥压榨困难粥压榨困难v

32、浆粥浓度浆粥浓度碱液与纤维素接触碱液与纤维素接触碱纤维素生成与半纤碱纤维素生成与半纤维素溶出维素溶出534、碱纤维素的压榨和粉碎、碱纤维素的压榨和粉碎（1）压榨）压榨l作用：作用：压出多余碱；除去半纤维素及杂质；压出多余碱；除去半纤维素及杂质；提高碱纤维素纯度；减少黄化副反应；提高碱纤维素纯度；减少黄化副反应；（2）粉碎：）粉碎：l作用：作用：坚硬板块坚硬板块粉碎粉碎细小、松散屑状细小、松散屑状比表面积比表面积老成时与空气接触老成时与空气接触 老成老成均匀均匀l 5455（三）碱纤维素的老成（三）碱纤维素的老成1、定义：、定义：碱纤维素在恒温下保持一定时间，在空气中氧化碱纤维素在恒温下保持一定

33、时间，在空气中氧化降解，聚合度下降至工艺要求。降解，聚合度下降至工艺要求。2、粘胶纤维制备过程中聚合度的变化：、粘胶纤维制备过程中聚合度的变化：亚硫酸木浆：亚硫酸木浆： 8001000浸渍浸渍 750900粉碎粉碎 700850（连续法）；（连续法）； 600700（古典法）（古典法）老成老成 450550黄化黄化 350400熟成熟成 350400纤维制品纤维制品 330400 563、老成机理：、老成机理：l 纤维素的氧化降解：纤维素的氧化降解：空气中的氧对纤维素空气中的氧对纤维素在碱性介质中的氧化反应是生成游离基的在碱性介质中的氧化反应是生成游离基的连锁反应（链的引发、连锁反应、自行催连

34、锁反应（链的引发、连锁反应、自行催化作用、链的终止）化作用、链的终止）l 纤维素的结构降解：纤维素的结构降解：纤维素的整列区的结纤维素的整列区的结晶组分被破坏晶组分被破坏分离成由大分子组成的丝束分离成由大分子组成的丝束老成方法：老成方法： 按温度划分按温度划分 常温老成法：温度1825，时间4060h，用于长丝 中温老成法：温度3034，时间1218h；用于长丝 高温老成法：温度4060，时间15h，用于短纤维 按设备划分按设备划分 间歇式老成：连续式老成： 584、影响老成因素：、影响老成因素：l 老成温度：老成温度：温度温度老成速度老成速度 常温老成（常温老成（1825）；中温老成（）；中

35、温老成（3034），如普通粘胶长丝；高温老成（），如普通粘胶长丝；高温老成（5060），如普通），如普通粘胶短纤维粘胶短纤维l 老成时间：老成时间：老成时间老成时间碱纤维素的氧化降解碱纤维素的氧化降解聚合度聚合度 常温老成常温老成4060h；中温老成；中温老成1218h；高温老成；高温老成1-5h； 注意：注意： 静置老成静置老成老成温度老成温度=粉碎后碱纤维素温度粉碎后碱纤维素温度 连续老成连续老成老成出料温度老成出料温度=黄化初温黄化初温59半纤维素含量：半纤维素含量：半纤维素半纤维素争夺空气中氧争夺空气中氧正常碱纤维素正常碱纤维素老成受阻老成受阻老成速度老成速度 碱纤维素组成：碱纤维素组

36、成：压榨后碱纤维素中压榨后碱纤维素中-纤维素纤维素、碱和水、碱和水碱碱纤维素内纤维素内 部空隙部空隙碱纤维素与氧接触碱纤维素与氧接触老成速度老成速度 杂质：杂质：氧化剂或氧化的催化剂（铁、铝、镍、氯、钴、锰）氧化剂或氧化的催化剂（铁、铝、镍、氯、钴、锰）催化老成反应催化老成反应老成速度老成速度 还原剂（金、银）还原剂（金、银）老成速度老成速度 碱纤维素的压榨和粉碎度：碱纤维素的压榨和粉碎度： 压榨倍数压榨倍数或游离碱量或游离碱量降解降解老成速度老成速度 粉碎度粉碎度碱纤维素比表面积碱纤维素比表面积老成速度老成速度 60二、纤维素黄酸酯的制备二、纤维素黄酸酯的制备 碱纤维素在一定条件下与碱纤维素

37、在一定条件下与CS2反应，生成纤维素黄反应，生成纤维素黄酸酯，这一反应过程工艺上称为酸酯，这一反应过程工艺上称为黄化黄化。 粘胶粘胶就是纤维素就是纤维素黄酸酯的稀碱溶液黄酸酯的稀碱溶液。 目的：目的：黄酸基团引入黄酸基团引入纤维素大分子间距纤维素大分子间距大分子间大分子间 作用力作用力黄酸基团（亲水）黄酸基团（亲水）溶剂化溶剂化纤维素黄酸酯纤维素黄酸酯稀碱溶液稀碱溶液 难溶难溶 可溶可溶61v（一）碱纤维素黄化原理（一）碱纤维素黄化原理v1、黄化主反应：、黄化主反应：碱纤维素与CS2反应生成纤维素黄酸酯。 69426942C H O ONaCSC H O OCS Na6105269422C H

38、 O NaOHCSC H O OCS NaH O黄化反应是黄化反应是放热反应，放热反应，降低温度有利于黄化反应，故在黄降低温度有利于黄化反应，故在黄化机夹套内通入冷却盐水。化机夹套内通入冷却盐水。非均一状态反应非均一状态反应：固相（碱纤维素）、液相（：固相（碱纤维素）、液相（CS2、水）、水）、气相（气相（CS2气、水蒸气）气、水蒸气） 水为黄化反应的活化剂水为黄化反应的活化剂，没有水，反应不能进行，没有水，反应不能进行62v2黄化副反应：黄化副反应：v纤维素黄酸酯的水解和皂化：纤维素黄酸酯的水解和皂化： vCS2与与NaOH反应：是主要的黄化副反应，生成红反应：是主要的黄化副反应，生成红色油

39、状液体色油状液体三硫代碳酸钠三硫代碳酸钠及其它副产物，反应温度及其它副产物，反应温度愈高，黄化副反应愈强烈。由于愈高，黄化副反应愈强烈。由于红色油状红色油状副产物的副产物的存在，使纤维素黄酸钠变成微黄色，甚至变成桔红存在，使纤维素黄酸钠变成微黄色，甚至变成桔红色。色。v半纤维素的黄化反应及其黄化产物的分解半纤维素的黄化反应及其黄化产物的分解 3、黄化反应机理、黄化反应机理 气固相反应，放热反应，可逆反应。气固相反应，放热反应，可逆反应。 反应包括：扩散过程和与羟基的反应反应包括：扩散过程和与羟基的反应63v黄化程度表示法：黄化程度表示法： 黄化程度用黄化程度用酯化度酯化度或或黄化黄化率率表示，

40、它是指纤维素分子的表示，它是指纤维素分子的100个葡萄糖个葡萄糖残基上被结合的残基上被结合的CS2分子的个数。一般粘胶分子的个数。一般粘胶纤维酯化度在纤维酯化度在50左右，粘胶强力丝为左右，粘胶强力丝为70左右，左右，酯化度越高酯化度越高，则纤维素黄酸酯的，则纤维素黄酸酯的溶解性能越溶解性能越好。好。6465三、纤维素黄酸酯的溶解三、纤维素黄酸酯的溶解（1）初溶解：）初溶解：黄化结束后，夹套加入调温溶解水（黄化结束后，夹套加入调温溶解水（2 4），物料），物料降温至降温至1014，同时快速搅拌，同时快速搅拌，3040min，送后溶解，送后溶解（2）后溶解）后溶解 目的：目的：碱初溶解后的纤维素

41、黄酸钠进一步溶解在稀碱液或软化水中，碱初溶解后的纤维素黄酸钠进一步溶解在稀碱液或软化水中，制成粘胶制成粘胶 R223R223型后溶解机结构示意图型后溶解机结构示意图 11转刀转刀 22磨盘磨盘 33内胆内胆 44粘胶粘胶进口进口 5 5，88冷盐水进口冷盐水进口 66夹套夹套 77粘胶出口粘胶出口 99冷盐水出口冷盐水出口 66影响因素：影响因素：l纤维素黄酸酯的酯化度：纤维素黄酸酯的酯化度：溶解性溶解性粘胶结构度粘胶结构度粘度粘度（黄酸基团妨（黄酸基团妨碍大分子在溶液中相互作用）碍大分子在溶液中相互作用） 工业：工业：=5060（酯化度）（酯化度）l溶解温度：溶解温度：放热过程，低温溶解；溶

42、解温度分段控制：放热过程，低温溶解；溶解温度分段控制：2025； 10 12； 溶解温度溶解温度放热过程放热过程溶解性溶解性 溶剂与黄酸酯结合能溶剂与黄酸酯结合能溶剂溶剂化化溶解性溶解性溶解速度溶解速度生产能力生产能力l溶解时间：溶解时间：23h（搅拌研磨速度（搅拌研磨速度120150r/min）；）；1h（搅拌研磨速度（搅拌研磨速度 500r/min） 时间时间溶解效果溶解效果、但生产效率低、但生产效率低l搅拌与研磨：搅拌与研磨：搅拌与研磨搅拌与研磨黄酸酯颗粒细黄酸酯颗粒细溶解的比表面积溶解的比表面积溶解速度溶解速度67三、粘胶的纺前准备三、粘胶的纺前准备1 、粘胶混合：、粘胶混合：粘胶质量

43、均匀性粘胶质量均匀性；缓冲罐；缓冲罐；2、粘胶的熟成：、粘胶的熟成：粘胶在一定温度下，放置粘胶在一定温度下，放置一定时间过程中，发生一系列的化学和物一定时间过程中，发生一系列的化学和物理化学变化，称熟成。理化学变化，称熟成。 l熟成中的化学变化：熟成中的化学变化： 水解：水解：纤维素黄酸钠纤维素黄酸钠+水水纤维素纤维素+二硫化碳二硫化碳+氢氧化钠氢氧化钠 纤维素纤维素+碳酸钠碳酸钠+硫代碳酸钠硫代碳酸钠+水水 皂化：皂化：纤维素黄酸钠纤维素黄酸钠+氢氧化钠氢氧化钠纤维素纤维素+碳酸钠碳酸钠+硫化钠硫化钠 补充黄化：补充黄化：粘胶中纤维素上未反应的羟基或黄酸酯分解后粘胶中纤维素上未反应的羟基或黄

44、酸酯分解后游离出的羟基吸附游离的二硫化碳游离出的羟基吸附游离的二硫化碳 纤维素纤维素+二硫化碳二硫化碳+氢氧化钠氢氧化钠纤维素黄酸钠纤维素黄酸钠+水水 熟成后：熟成后：酯化度下降酯化度下降693.熟成中各项指标的变化：熟成中各项指标的变化： 粘胶熟成度：粘胶熟成度：时间时间粘胶凝胶程度粘胶凝胶程度熟成度熟成度 l粘胶粘度：粘胶粘度：熟成开始熟成开始粘度粘度到最小值到最小值 粘度回升粘度回升 一定熟成时间后一定熟成时间后 粘度粘度工业：落球粘度工业：落球粘度40-60s 酯化度：酯化度：下降。但仲羟基离解速度快，解离下来下降。但仲羟基离解速度快，解离下来的的 CS2会使伯羟基上的酯化度有所提高，

45、使磺酸基会使伯羟基上的酯化度有所提高，使磺酸基团分布均匀团分布均匀70（4）影响因素：）影响因素：l熟成时间：熟成时间：纺前准备纺前准备2030h（纤维素黄酸酯溶解（纤维素黄酸酯溶解+纺前准备）纺前准备） 脱泡速度脱泡速度熟成时间熟成时间 熟成温度熟成温度熟成速度熟成速度熟成时间熟成时间（粘胶稳（粘胶稳 定差）定差） 粘胶中碱含量粘胶中碱含量熟成速度熟成速度熟成时间熟成时间（ 粘胶稳粘胶稳定性差）定性差）l熟成温度：熟成温度：1420（低温熟成）（低温熟成） 熟成温度熟成温度粘度粘度有利于脱泡过滤有利于脱泡过滤黄酸酯分解黄酸酯分解 粘胶均匀性粘胶均匀性、稳定性、稳定性黄酸基团的重排黄酸基团的重

46、排黄酸基团分布不匀黄酸基团分布不匀 熟成温度熟成温度黄酸酯分解缓慢均匀黄酸酯分解缓慢均匀熟熟成设备增加、车间面积成设备增加、车间面积71l粘胶的组成：粘胶的组成： 纤维素黄酸酯：纤维素黄酸酯纤维素黄酸酯：纤维素黄酸酯粘度粘度 碱浓度：碱浓度：78%，熟成度降低，稳定性最高，熟成度降低，稳定性最高助剂：助剂： 减缓熟成过程的助剂：还原剂（亚硫酸盐、亚减缓熟成过程的助剂：还原剂（亚硫酸盐、亚硫酸氢盐）硫酸氢盐） 加速熟成过程的助剂：一元醇、多元醇加速熟成过程的助剂：一元醇、多元醇改变熟成过程中粘胶的粘度和熟成度的助剂：改变熟成过程中粘胶的粘度和熟成度的助剂：强电介强电介质质 （Na2CS3）粘度和

47、熟成度粘度和熟成度72734、粘胶的过滤：、粘胶的过滤： 除去粘胶中不溶解的或半溶解的粒子除去粘胶中不溶解的或半溶解的粒子及机械杂质及机械杂质三道过滤：头道（除去三道过滤：头道（除去30m）、二道（除去）、二道（除去15m）；纺前过）；纺前过滤（保险）滤（保险）74影响过滤因素：影响过滤因素：l浆粕反应性能：浆粕反应性能：反应性能差反应性能差粘胶溶解粘胶溶解过滤过滤 Fe3+、Cu2+过滤过滤l纤维素碱化不均匀纤维素碱化不均匀纤维素黄化不均匀纤维素黄化不均匀过滤过滤 半纤维素半纤维素过滤过滤l碱纤维素的聚合度：碱纤维素的聚合度：老化不充分、不均匀老化不充分、不均匀过滤过滤l粘胶中的氢氧化钠粘胶

48、中的氢氧化钠粘胶稳定性粘胶稳定性过滤过滤l粘胶溶解时间不够或溶解机械搅拌不良粘胶溶解时间不够或溶解机械搅拌不良过滤过滤 4、粘胶脱泡：、粘胶脱泡：l作用：作用：脱出空气，避免气泡丝脱出空气，避免气泡丝l方法：静置脱泡、连续脱泡方法：静置脱泡、连续脱泡第四节第四节 普通粘胶短纤维普通粘胶短纤维7677一、粘胶短纤维的纺丝及拉伸一、粘胶短纤维的纺丝及拉伸( (一）工艺流程一）工艺流程 粘胶（液）粘胶（液）计量泵计量泵过滤器过滤器喷丝头喷丝头酸浴酸浴（凝固浴）（凝固浴）导丝机构导丝机构集束机集束机塑化浴拉伸塑化浴拉伸 粘胶短纤维纺丝拉伸示意图粘胶短纤维纺丝拉伸示意图1一粘胶管一粘胶管 2一计量泵一计

49、量泵 3桥架桥架 4一曲管一曲管 5一烛形滤器一烛形滤器 6喷丝头组件喷丝头组件 7一凝固浴一凝固浴 8一进酸管一进酸管 9一回酸槽一回酸槽 10一导丝杆一导丝杆 11一纺丝盘一纺丝盘 12一前拉伸辊一前拉伸辊 13一塑化浴一塑化浴 14一罩盖一罩盖 15一后拉伸辊一后拉伸辊78( (二二) )、纺丝、纺丝1、化学变化：、化学变化：l主反应：主反应：纤维素黄酸钠纤维素黄酸钠+硫酸硫酸纤维素纤维素+硫酸钠硫酸钠+二硫化碳二硫化碳 碱碱+硫酸硫酸硫酸钠硫酸钠+水水l副反应：副反应： Na2CS3+H2SO4Na2SO4+CS2+H2SNa2S+H2SO4Na2SO4+H2SNa2Sx+H2SO4N

50、a2SO4+H2S+(x-1)SNa2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2792 2、物理化学变化、物理化学变化l丝条凝固：丝条凝固：粘胶溶液粘胶溶液酸浴（凝固浴）酸浴（凝固浴）化学变化，发生形态化学变化，发生形态变化变化液态变成固态液态变成固态水分脱出水分脱出l丝条表皮和内层的差异：丝条表皮和内层的差异： 普通粘胶横向形态普通粘胶横向形态普通粘胶纵向形态普通粘胶纵向形态不规则的锯齿形不规则的锯齿形平直有不连续的条纹平直有不连续的条纹80v结构特征：结构特征：皮芯结构皮芯结构（染色时表皮色浅，中心色深）（染色时表皮色浅，中心色深）

51、皮层（外层）和芯层（内层）的结晶度、取向度、晶粒大皮层（外层）和芯层（内层）的结晶度、取向度、晶粒大小、密度等不同。小、密度等不同。v产生皮芯结构和锯齿形截面的原因：产生皮芯结构和锯齿形截面的原因：溶液流体表层先凝固成纤维外层，溶液内层缓慢凝固成纤溶液流体表层先凝固成纤维外层，溶液内层缓慢凝固成纤维内层。拉伸时，皮层受拉伸大，取向度高，结晶时间短，维内层。拉伸时，皮层受拉伸大，取向度高，结晶时间短，因此皮层和芯层取向和结晶不同；因此皮层和芯层取向和结晶不同；皮层先凝固芯层后凝固，内外层不同时收缩，形成锯齿形皮层先凝固芯层后凝固，内外层不同时收缩，形成锯齿形边缘。边缘。81（三）、凝固浴（三）、

52、凝固浴1、组成及作用、组成及作用l 硫酸：硫酸： a.使纤维素黄酸钠分解，再生出纤维素；使纤维素黄酸钠分解，再生出纤维素； b.中和粘胶中的碱，使粘胶凝固，中和粘胶中的碱，使粘胶凝固， c.使黄化产生的副产物分解使黄化产生的副产物分解l硫酸钠：硫酸钠： a.抑制抑制硫酸的离解硫酸的离解 ，减缓减缓纤维素的再生速度；纤维素的再生速度； b.促进促进粘胶盐析脱水而粘胶盐析脱水而凝固凝固 l硫酸锌：硫酸锌： a.与纤维素黄酸钠生成稳定的中间产物与纤维素黄酸钠生成稳定的中间产物纤维素黄纤维素黄酸锌，酸锌，纤维素黄酸锌在凝固浴中的分解速度比纤纤维素黄酸锌在凝固浴中的分解速度比纤维素黄酸钠维素黄酸钠慢慢得

53、多，有利于拉伸，纤维强度较高得多，有利于拉伸，纤维强度较高2、凝固浴各组分浓度、凝固浴各组分浓度l H2SO4： H2SO4粘胶细流凝固距离粘胶细流凝固距离成形不良成形不良胶块、毛丝，单丝断裂胶块、毛丝，单丝断裂 H2SO4 粘胶细流凝固粘胶细流凝固纤维脆硬纤维脆硬 H2SO4落差不得大于落差不得大于57g/L（短纤维），（短纤维），23g/L（长丝）（长丝）vNa2SO4、ZnSO4：v Na2SO4、ZnSO4 浴中浴中H+粘胶盐析粘胶盐析、交联交联纤维素再生时间纤维素再生时间 纤维皮层厚度纤维皮层厚度、柔韧、柔韧性性拉伸性能拉伸性能v Na2SO4 、 ZnSO4 黄酸酯分解速度黄酸酯分

54、解速度丝条带胶块丝条带胶块可纺性恶化可纺性恶化3、凝固浴温度、凝固浴温度凝固浴温凝固浴温黄酸酯分解速度黄酸酯分解速度凝固速度凝固速度 凝固浴温凝固浴温纤维成型纤维成型纤维品质纤维品质纺丝操作困难纺丝操作困难凝固浴温凝固浴温粘胶细流凝固粘胶细流凝固不能正常纺丝。不能正常纺丝。备注：备注：Na2SO4在凝固浴中的溶解度随着温度降低而减在凝固浴中的溶解度随着温度降低而减少，常规的凝固浴温低于少，常规的凝固浴温低于25 35，则容易析出，则容易析出 Na2SO4结晶（芒硝），造成纺丝的困难。结晶（芒硝），造成纺丝的困难。864 4、浸浴长度、浸浴长度l 浸浴长度：浸浴长度：粘胶长丝：离心式纺丝机粘胶长

55、丝：离心式纺丝机200300mm，半连，半连续式纺丝机续式纺丝机360mm，强力丝，强力丝500700mm粘胶短纤维：普通粘胶短纤维：普通500600mm，富强，富强250500mm （降低纺丝速度来达到凝固良好）（降低纺丝速度来达到凝固良好） 浸浴长度浸浴长度丝条成形均匀丝条成形均匀纤维强度和纤维强度和柔软性柔软性浸浴长度受设备限制，不能无限增加浸浴长度受设备限制，不能无限增加875 5、凝固浴的循环速度：、凝固浴的循环速度： l 粘胶长丝：凝固浴中硫酸浓度落差小于粘胶长丝：凝固浴中硫酸浓度落差小于23g/L，循环量大于循环量大于40L/h，或，或900950L/kg丝。丝。l 粘胶短纤维：

56、循环量粘胶短纤维：循环量200400L/kg纤维。纤维。88（四）拉伸（四）拉伸1 1、喷丝头拉伸、喷丝头拉伸l定义：第一纺丝导盘的线速度与粘胶从喷丝头喷出速率之间的比率定义：第一纺丝导盘的线速度与粘胶从喷丝头喷出速率之间的比率l表达式：表达式： l讨论：喷丝头拉伸率讨论：喷丝头拉伸率毛丝或断头（细流处于粘流态）毛丝或断头（细流处于粘流态）纤维强度纤维强度 塑化拉伸塑化拉伸 高湿模量或强力粘胶（酯化度高），采用喷丝头负拉伸高湿模量或强力粘胶（酯化度高），采用喷丝头负拉伸-100%第一纺丝导丝盘的线速度 喷丝头喷出速度喷丝头拉伸喷丝头喷出速度喷丝头拉伸喷丝头拉伸v2、导盘拉伸、导盘拉伸v定义：导

57、盘与第一集束辊之间的拉伸定义：导盘与第一集束辊之间的拉伸v是最主要的拉伸，能够使纤维素大分子沿轴是最主要的拉伸，能够使纤维素大分子沿轴向达到一定取向。向达到一定取向。 3 3、塑化拉伸、塑化拉伸l 定义：塑化浴中进行；塑化浴温度定义：塑化浴中进行；塑化浴温度9598，硫酸浓度，硫酸浓度1030克克/升升l 作用：高温酸浴塑化浴作用：高温酸浴塑化浴再次再生（再生完全）再次再生（再生完全）丝条丝条塑化状态塑化状态拉伸拉伸（纤维大分子链沿纤维轴整齐排列）（纤维大分子链沿纤维轴整齐排列）l 讨论：塑化拉伸率讨论：塑化拉伸率取向取向、伸长、伸长要获得品质好的纤要获得品质好的纤维，不能片面提塑化拉伸率，而

58、不顾纤维伸度。维，不能片面提塑化拉伸率，而不顾纤维伸度。92 三、粘胶短纤维的后加工三、粘胶短纤维的后加工 （一）工艺流程：（一）工艺流程：1散状纤维后加工：散状纤维后加工： 精练（水洗、脱硫、漂白、酸洗、上油）精练（水洗、脱硫、漂白、酸洗、上油）切断切断干燥干燥打包打包2丝束状后加工丝束状后加工 切断切断精练（水洗、脱硫、漂白、酸洗、上油）精练（水洗、脱硫、漂白、酸洗、上油）干燥干燥打包打包粘胶后处理流程示意图93（二）工艺控制：（二）工艺控制：1、水洗：、水洗：l目的：目的：除去纤维从凝固浴带来的硫酸及硫酸盐，以及附在丝条表面的除去纤维从凝固浴带来的硫酸及硫酸盐，以及附在丝条表面的硫磺；硫

59、磺； 每经脱硫、漂白、酸洗等化学处理后均需水洗，除去生成的水每经脱硫、漂白、酸洗等化学处理后均需水洗，除去生成的水溶性杂质溶性杂质 l用水要求：用水要求：纯净的软水纯净的软水 水硬度水硬度纤维表面粘着沉淀的纤维表面粘着沉淀的CaO和和MgO上油时生成上油时生成不溶性不溶性 钙、镁皂钙、镁皂纤维表面皂斑纤维表面皂斑 水中铁盐水中铁盐脱硫时生成黑褐色脱硫时生成黑褐色FeS沉淀而粘污纤维沉淀而粘污纤维 水中锰盐水中锰盐纤维漂白时，锰的催化作用加速大分子降解纤维漂白时，锰的催化作用加速大分子降解 水中碱度水中碱度铁盐转化成铁盐转化成Fe(OH)3沉淀沉淀粘着纤维表面粘着纤维表面短纤维网带式后处理机示意

60、图短纤维网带式后处理机示意图11不锈钢网带不锈钢网带 22喷淋筛喷淋筛 33压榨辊压榨辊 44传动辊传动辊 55张力辊张力辊 66接受浴槽接受浴槽 77托辊托辊 l工艺：工艺： 温度：温度：7080 温度温度 杂质在水中溶解度杂质在水中溶解度 溶解的杂质从纤维溶解的杂质从纤维内部扩散到洗液中扩散速度内部扩散到洗液中扩散速度 能耗能耗车间充满蒸汽车间充满蒸汽劳动条件差劳动条件差 水循环量：水循环量：水循环量水循环量洗涤效果洗涤效果 水、电、汽消耗量水、电、汽消耗量（工艺上：第一（工艺上：第一次水洗和脱硫后的第一次水洗排出，其余回收利用）次水洗和脱硫后的第一次水洗排出，其余回收利用）952、脱硫：