第七章 粘胶纤维和新溶剂法纤维素纤维32
粘胶纤维剖析
将碱纤维素撕碎的过程 粉碎成细小颗粒（0.1~5mm2）
纤维素的碱化
目的：
制备碱纤维素 溶出浆粕中的半纤维素 使浆粕膨润以提高其反应性能
重要性
黄化的反应能力 粘胶过滤性能 纺成纤维的结构性能
碱化过程中的化学反应
加成反应（6位伯羟基）
C6H7O2 (OH)3 NaOH nH2OC6H7O2(OH)3 NaOH nH2O H
碱纤维素Ⅰ具备实际用途
生成条件：NaOH 10％～20％，温度 0～30℃ 结构单元组成
C6H10O5 NaOH 3H2O
浆粕的膨化
浆粕膨化
膨润度可达4～10倍
比表面积增加
浆粕中的毛细管扩大，8m2/g ↑ →300～400m2/g
实质
碱液中的水化钠离子扩散进入浆粕内部，使纤维素 大分子间的距离拉开
第2节 粘胶纤维原料
纤维素原料：浆粕
溶解：NaOH、CS2、水 凝固：H2SO4、Na2SO4 、ZnSO4 助剂：油剂、消光剂及有机或无机助剂
1吨粘胶（大约）
1～1.2吨的浆粕 0.3吨CS2 50公斤ZnSO4
0.6~1吨NaOH 1吨H2SO4
1. 浆 粕
按照原料
木浆、棉浆和草类（如蔗渣、芦苇、竹子等）浆
黏胶纤维
分类
（1）粘胶纤维
普通粘胶 高湿模量
富强、HMW、Modal
强力粘胶 永久卷曲粘胶 阻燃粘胶
（2）溶剂型再生纤维
铜氨纤维 Lyocell纤维
（3）纤维素衍生物再 生纤维
醋酯纤维
二醋酯 三醋酯
硝酸酯纤维
第1节 粘胶概述
粘胶概述
粘胶纤维是以粘胶法生产的纤维
粘胶法天然纤维素浆粕为基本原料，经转化为纤维 素黄酸酯溶液再纺制而成的再生纤维素纤维。
粘胶纤维生产基本知识课件
1.3 粘胶纤维的性能及应用
• 性能：
吸湿性和解湿性良好，织物透气吸汗，穿着舒适 染色性能良好 纤维强度和伸长可满足一般用途 较高的热稳定性和光稳定性 不易沾污，织物不起球，不易起静电 无危害人工健康的棉尘 湿态下，强度下降一半 耐磨性、疲劳强度、抗折皱性和尺寸稳定然
纤维 动物纤维：丝、毛 矿物纤维：石棉
1.2 粘胶纤维的发展历史及现状
• 发展历史：
粘胶纤维是最早投入工业化生产的化学纤维 1891年发明了粘胶法 1907年投入商品生产
• 粘胶分类：
粘胶人造丝：普通粘胶长丝
粘胶强力丝：主要用来制作帘子线，主要规格为 1650D/1100 粘胶短纤维：分为棉型、毛型和中长型 富强纤维：新型高强力粘胶纤维
2.1 粘胶纤维生产用原材料
浆粕
烧碱
硫酸
二硫 化碳
其他化 工原料
上油剂
• 纤维素的来源
2.1.1 浆粕
木材（亚寒带生长针叶树 十年以上）、棉籽绒、草类植物（甘蔗渣、芦 苇、竹等）
• 纤维素的性质和结构
白色、无味、1.52g/m³、150℃开始分解、不溶于一般溶剂（水、酒精、 乙醚等） 分子量大（数万到数百万）、(C6H10O5)n、n即为聚合度DP
2.1.4 二硫化碳
• 性质
无色易挥发的可燃性液体，有恶臭，臭味来自有机或无机的硫化物杂 质。 比重为1.263，沸点46.25℃，优良的有机溶剂，120℃易着火。
• 生产方法
外烧炉法 电炉法，前两种均以硫磺和木炭为原料，在800~900℃高温生产二硫化 碳蒸汽。 以硫和天然气为原料的连续生产法，采用高浓度甲烷和硫磺蒸汽在 600~1000℃高温下反应生产二硫化碳气体。
一文看懂纤维素纤维
一文看懂纤维素纤维一、粘胶纤维黏胶纤维是再生纤维素纤维的主要品种,是从不能直接纺织加工的纤维素原料(如棉短绒、木材、芦苇、甘蔗渣等)中提取纯净的纤维素,经过烧碱、二硫化碳处理后制备成黏稠的纺丝溶液,再经过湿法纺丝制造而成的纤维。
1.黏胶纤维的形态结构在显微镜下观察,黏胶纤维纵向呈平直的圆柱体,截面呈不规则的锯齿状,黏胶纤维的截面结构是不均一的,由外层(皮层)和内层(芯层)组成。
皮层的结晶度及取向度高,结构紧密度高于芯层。
芯层的结晶度和取向度均较低,结构比较疏松。
黏胶纤维在生产过程中,已经过洗涤、去杂和漂白,天然色素、灰分、油脂和蜡状物质等已被去除,是一种较为纯净的纤维,杂质含量比天然纤维素纤维要低得多。
2.黏胶纤维的化学结构和超分子结构黏胶纤维的化学组成与棉纤维相同,完全水解产物都是β-D-葡萄糖。
但黏胶纤维的聚合度比棉低得多,棉的聚合度为几千,甚至上万,普通黏胶纤维只有300400，高湿模量黏胶纤维,如“富强纤维”在500600。
黏胶纤维大分子所暴露的羟基和醛基比棉纤维多,吸湿性高,标准回潮率达到12%。
从超分子结构上看,黏胶纤维也是部分结晶的高聚物,但无定形区比棉高,结晶度较低,为30%-40%,晶粒尺寸粗大。
黏胶纤维的取向度也较低,但可随生产中拉伸程度的增加而提高,在低倍拉伸条件下,取向度为0.54:高倍牵伸下,取向度可达0.88、在聚合度一定的情况下,取向度愈高,纤维强度愈高。
3.黏胶纤维的性能黏胶纤维与棉、麻等天然纤维素纤维相比,由于聚合度、聚集态结构(超分子结构)和形态结构不同,性能方面有很大的差异。
普通黏胶纤维的湿强度仅是干强度的一半左右,这是因为黏胶纤维的聚合度和取向度低,无定形区大,水分子进入无定形区后,使分子间力进一步减弱,造成分子链易滑移而断裂,所以在染整加工时应采用低张力或松式加工。
同其他纤维素纤维一样,黏胶纤维对酸和氧化剂比较敏感。
但黏胶纤维结构松散,聚合度、结晶度和取向度低,有较多的空隙和内表面积,暴露的羟基比棉多,因此化学活泼性、对酸和氧化剂的敏感性都大于棉。
国内外新溶剂法再生纤维素纤维的发展现状与前景
国内外新溶剂法再生纤维素纤维的发展现状与前景靳高岭【期刊名称】《纺织导报》【年(卷),期】2016(000)010【总页数】2页(P96-97)【作者】靳高岭【作者单位】中国化学纤维工业协会【正文语种】中文新溶剂法再生纤维素纤维Lyocell是将纤维素直接溶解于NMMO/水体系中形成纤维素溶液，经干喷湿法纺丝制得的一种纤维，具有物理机械性能优良、舒适性好、混纺性能优异、手感柔软等特性，这是其它化学纤维品种无法比拟的。
用于Lyocell生产的溶剂无毒无害，回收率可达99.5％，实现了清洁生产。
自1980年荷兰Akzo（阿克苏）公司取得Lyocell纤维的生产工艺和产品专利之后，英国Courtaulds（考陶尔兹）公司和奥地利的Lenzing（兰精）公司分别于1992年和1997年实现了纤维的工业化生产。
其中，兰精公司于1997年建成的产能为1.2万t/a的Lyocell短纤生产线在奥地利Heiligenkreuz投产，纤维商品名为“Lenzing Lyocell®”；1999年与Akzo Nobel（阿克苏·诺贝尔）公司合作，在德国Obernburg地区建立了一个产能为5 000 t/a的Lyocell长丝工厂，纤维商品名为“Newcell®”；2000年、2004年，兰精公司相继投资的Lyocell生产线正式投入运营，其在Heiligenkreuz的总产能达 4 万t/a；同年，兰精收购Tencel集团公司，自此拥有12万t/a的总产能；从2005年3月起，兰精公司决定将商品名“Tencel®”用于旗下所有的Lyocell短纤维。
2008年，其位于Heiligenkreuz工厂的第 2 条生产线投产，自此，其Lyocell纤维的全球总产能达到13万t/a。
2012年之后，又新建了单产6.7万t/a的生产线。
发展至今，兰精集团已成为全球最大的Lyocell纤维生产商。
粘胶纤维工艺学
1
熟成时间：熟成时间主要取决于熟成温度，熟成度的高低，过滤脱泡所需要的时间。提高脱泡速度，可缩短熟成时间；升高熟成温度和降低粘胶中的含碱量，也可以加快熟成速度，但粘胶稳定性差，不利于纺丝。
2
熟成温度：升温可以缩短熟成时间，每升高1℃，在达到相同熟成度下，时间可缩短8～10h，但温度过高，会加速黄酸酯分解，一般熟成温度控制在15～20℃。
影响黄化因素
（1）颜色判断法：纯粹的纤维素黄酸酯应是纯白色，但黄化副反应生成的Na2CS3带有桔黄色。而在正常情况下，副反应速度与纤维素的酯化反应速度大致相等，因此黄化机内物料逐渐由白色变成黄色、桔黄色时，即可认为黄化到达终点。 （2）时间温度结合判断：黄化时间、温度达工艺要求 （3）机内气压判断法：在黄化前，先抽真空（-0.9bar），机内呈负压状态。当CS2注入黄化机内后，由于CS2挥发使压力上升。反应开始后，CS2逐步被消耗掉，压力又回复到负压状态，表明CS2已消耗完毕，黄化到达终点。一般若设备密封性好，可用此法作参考。 （4）电动机负荷（电流值）判断法：随着黄酸酯的逐步生成，物料开始发粘，使电动机负荷逐步增大。若在负荷达到峰值时，加入中途水，负荷即迅速下降，随着物料的搅拌，开始形成团状，负荷又有所回升，黄化到达终点。 我们生产线判断不便于用颜色来判断终点，需根据酯化度的测定来确定合适的黄化温度和时间，再参照机内气压变化或电动机负荷法来判断终点。
干法黄化、湿法黄化，我们采用干法黄化。
黄化方法：
温度；2）时间；3)CS2加入量；4）碱纤维素组成（甲纤和含碱）；5）真空度（加CS2前抽真空利于CS2在规定时间内安全加入，又能使CS2加入机台后成为气态，有利于渗透到碱纤维素中，同时也减少了副反应，使黄化反应完全）；6）搅拌速度（高，有利于反应进行。干法黄化速度太快易使物料成粒或结团，易使磺酸脂酯化度不均匀）7）半纤含量
粘胶纤维（讲座）
粘胶纤维（讲座）1 纤维简介1.1纤维的概况棉纤维是由胚珠（即将来的棉籽）表皮壁土的细胞伸大加厚而成的。
一个细胞，就长成一根纤维，它的一端着生于棉籽表面，另一端成封闭状，棉籽上长满了棉纤维，这就称为籽棉。
棉维的生长可以分为伸长期，加厚期加转由期三个时期。
随着生长天数的增加，棉纤维逐渐成熟。
纤维长度开始时增加快，互加厚期起增长极少，以后不再增长，由于壁由外向内逐渐增厚，薄壁管状物逐渐丰满，从而使纤维长度逐渐减小，强度逐渐加大，单位重量的长度逐渐减小。
1.1.1棉纤维的种类（一）按纤维的长度、细度分1、细绒棉2、长绒棉（二）按纤维的包泽分1、白棉2、黄棉3、灰棉1.1.2棉纤维的性能（1）长度，棉纤维的长度主要取决于棉花的品种，生长条件和初加工。
通常细绒棉的手扯长度平均为23-33mm，长绒棉为33-45mm，棉纤维的长度与纺纱工艺及纱线的质量关系十分密切，一般长度越长，且长度整剂度越高，短绒越少，可纺织越细，纱线条干越均匀，强度高，且表面光洁，毛羽少。
（2）线密度，棉纤维的线密度（细度）指标是指纤维单位长度的重量。
棉纤维的线密度主要取决于棉茬品种，生长条件等。
在成熟正常的情况下，棉纤维的线密度小，有利于成纱强力和条干均匀度，可新线密度低的纱。
（3）吸湿性，表示吸湿性的指标是回潮率，回潮率是指材料所含水分的重量对材料干量的百分率。
我国原棉的回潮率一般在8%--13%。
原棉含水的多少会影响重量，用棉量的计算及以后的纺纱工艺。
回潮太高的原棉不易开松除杂，影响开消棉工序顺利进行，还容易扭结成“萝卜丝”，回潮率太低则会产生静电现象造成绕罗拉，绕皮辊，纱条中纤维紊乱，纱的条干不均匀等。
（4）弹伸性，棉纤维的强伸性通常可用拉伸断裂强度或比强度断裂长度和断裂伸长率表示，拉伸断裂强度是纤维拉伸到断裂时所需的最大外力。
断裂长度是以长度形式表示的强度指标。
它的物理意义设想将纤维头尾衔接悬吊起来，直到它因自身重力而断裂时的长度，也就是重力等于强度时的纤维长度。
粘胶纤维工艺学ppt课件
二、粘胶纤维生产工艺流程
原液工艺流程：喂粕 → 一次浸渍 → 一次压榨 → 二次浸渍 → 二次压榨 → 细粉碎→ 老成 → 称量 → 黄化 → 粗细研磨 → 后溶解 → 混合机 → 熟成 中间罐 → 一道过滤 → 一道落胶 → 二道过滤 → 脱泡供胶 → 脱泡 → 脱泡落胶 → 三道过滤→ 纺 丝压送桶 →纺丝
（2) 浸渍的目的：①纤维素与烧碱作用，生成碱纤维素； ②使浆粕中的半纤维素和其它杂质溶出；③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；④碱 化 胶后溶的液纤。维素能与CS2作用生成纤维素黄酸酯钠盐制取粘
（3）控制工艺：一次浸温58±0.5℃；一次浸渍碱浓
240±2g/l；二次浸温49±0.5℃；二次浸渍碱浓172±2℃；
14
5、现行工艺
1）初温：13-16℃；2）终温：25-28℃；3） 真空度：≤-0.9bar，充氮后真空度：≤-0.8bar； 黄化终真空度：≤-0.3bar；4）时间：45分钟； 5）二硫化碳加入量：34.2%（对甲纤）；6） 溶解液温度：2-5℃
15
已知碱纤组成含甲纤31.15%，含碱14.32%，投料 量10000kg/批，CS2加入量34.5%（对甲纤），比重 1.265，后溶胶甲纤8.9%，含碱4.7%。
21
4、粘胶的熟成 1）粘胶在一定温度下，放置一段时间，其凝聚力提 高，形成达到工艺要求的粘胶，这个过程称为粘胶 的熟成。 溶解后的粘胶，由于酯化度较高，对电解质比较 稳定，所以不易在凝固浴中凝固成形，熟成的目的， 就是使黄酸酯发生部分水解、皂化，酯化度下降到 一定数值，使粘胶容易凝固成形。 2）熟成过程的化学反应 主反应：主反应包括黄酸 酯的水解、皂化反应以及纤维素的补充黄化和再酯 化反应。
粘胶短纤维基本知识
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载粘胶短纤维基本知识地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容粘胶短纤维基本知识什么是粘胶纤维（viscose fiber）1、粘胶短纤维又叫人造纤维（俗称人造棉），粘胶纤维是通过化学方法制造生产的人造纤维的一个主要品种。
是由天然纤维素（棉短绒、木材、竹子、芦苇、麻等）经碱化、生成碱纤维素，再与二硫化碳作用生成纤维素磺酸酯，溶解于稀碱液中，获得粘稠溶液—经粘胶纺丝液，粘胶经湿法纺丝和一系列处理工序加工后成为粘胶纤维。
2、粘胶短纤维生产主要原料，有浆粕、(1)、浆粕：（2）、化工原料：烧碱（NaOH）：烧碱是生产粘胶纤维的主要化工原料之一，用来配制成不同浓度的溶液，供给浸渍，黄酸脂溶解和脱硫等使用。
目前，各粘胶纤维使用的烧碱大部分使用隔膜法和离子膜法生产的烧碱，硫酸（H2SO4）：硫酸是生产粘胶纤维的主要化工原料之一，用于配制纺丝浴液或精炼的酸洗浴液。
硫酸锌（ZnSO4）：硫酸锌常态下是带7个结晶水的无色晶体，比重1.966，在转化点39℃时失去结晶水。
二硫化碳（CS2）：二硫化碳用于碱纤维素的黄化。
生产二硫化碳的原料有木炭、硫磺或天然气。
水（H2O）：粘胶生产用水分过滤水、软化水和脱盐水(PH值在6.5_7.5)注意事项：这里重点讲一下二硫化碳的性质，纯净的二硫化碳是无色透明液体，比重1.262（20℃），气态比重2.670，冰点－166℃，熔点－122.8℃，沸点46.25℃（760mmHg）。
二硫化碳有高挥发性，挥发度为1.8（乙醚为1）。
二硫化碳气体与空气混合具有强烈的爆炸性，爆炸范围为0.8～52.8％（体积），二硫化碳不论是气体还是液体都是易燃的。
化纤部分--粘胶纤维-10年秋(复习)
1905年Müller 发明凝固浴
麻
＋20 ＋10
1、粘胶纤维
以天然纤维素为原料，经转化为纤维素黄 酸酯溶液再纺制而成的再生纤维素纤维。
优点： ① 吸湿性好,穿着舒适； ② 易染色，抗静电，易于纺 织加工； ③原料丰富，技术成熟。 缺点： 湿态强度低。
40 50
棉 锦纶 毛、 醋 蚕丝 酯 纤 粘 维 胶 纤 维 80 90 100
三、碱纤维素生产的方法及设备
1、LR型浸压粉联合机 ⑴结构：
浆粕
⑵工艺流程
浸渍桶
浆粥
浆粥 压力平 衡桶
压榨度增加→压榨倍数减少，α－纤维素含量增大。 压榨倍数＝2.8～3.3；α－纤维素含量＝29～32％。 2、粉碎——将碱纤维素撕碎的过程。 作用：增大反应面积，提高黄化反应速度和均匀性 粉碎后微粒： 0.1～5.0mm，堆积密度90～ 110Kg/m3。
25 26
计量桶
碱液桶
压榨 机
碱液
过滤
碱液 碱纤维素 预粉碎 细粉碎 排 出
27
3
⑶ 设备
②浸渍桶：总容积5.6m3 ① 喂给机 ③ 碱液计量桶
28
设备 ④ 浆粥泵：定量输送浆粥。⑤ 压力平衡桶：0.7～1.2Kg/cm2。
LR型浸压粉联合机
⑥ 压榨机 两压辊距离：1～22.5mm 转速：0.35～2.1r/min
二、粘胶纤维的用途及发展前途
1、 用途： ⑴民用方面 ⑵工业和医学方面
①利用其高强度，高耐热性，能进行化学改性等特性。 ②与丙烯酸接枝的粘胶纤维用来从废液中回收金，银，汞等。
2、 粘胶纤维的前途
（1）粘胶纤维的发展，有无限的原料基础； （2）具有一系列可贵的物理机械性能和符合卫生要求的性能； 新进展：东华大学采用共混纺丝制备出抗菌粘胶纤维。
纤维素介绍
纤维素醚类的性质：
1）无毒、无味，具有生理惰性； 2）溶液的增稠作用；3）悬浮或胶乳的稳定性； 4）保水性； 5）耦合作用； 6）保护胶体作用； 7）成膜性； 8）粘合性。 此外，部分纤维素醚还具有一些特殊作用，如热致凝胶作用、表面活性作用、泡沫稳定 性、触变性、离子活性和添加凝胶作用等。
纤维素醚已广泛应用于合成洗涤剂、石油、采矿、纺织、造纸、聚合反应、食品、医药、 化妆品、涂料及建材各个方面，有“工业味精”之称。
（2）碱催化烷氧基作用：
NaOH 羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丁基纤维素按此机理制备。 Cell OCH2 Cell OH + H2C CH R O
CH R OH
（3）碱催化加成反应－Michael加成反应。一个活化的乙烯基化合物与纤维素羟基发生 加成反应：
最典型的反应为丙烯腈与碱纤维素反应生成氰乙基纤维素：
（1）
H Cell OH + H Cell O H
H Cell （2） O H +X X Cell O H H X Cell + H2O
H
OH
H OH Cell O C = O R Cell O C = O + H 2O R
Cell O + C=O R
（ 3）
H Cell O + OH C OH R H OH Cell O C OH R Cell O C O + H2O + H R
再生纤维素纤维具有独特的光泽、良好的悬垂感、 天然透气性、抗静电性。
生产方法： 粘胶法（服装用） 铜氨法（中空纤维，用作人工肾）
新溶剂法（NMMO）（高强度纤维）
2002年全球纤维素纤维生产能力
商用再生纤维素纤维的物理性能及结构
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
放热反应，温度↑ ，纤维素黄酸酯所能达到 的最高酯化度(r值) ↓ ；
温度↑，反应速度↑，达最高酯化度时间↓温 度↑，副反应速度↑，纤维素黄酸酯的分解加
速，CS2消耗量增加。
•
生产中按三种方法控制:
升温黄化(始温21～23℃， 终温28～30℃)
cellulose acetate fiber ?
天然纤维素(nature cellulose)?
粘胶ห้องสมุดไป่ตู้维品种:
普通纤维
长丝 短纤维--棉型纤维、毛型纤维、中长纤维、高卷曲纤维 波里诺酉克（POLYNOSIC）纤维（富强纤维） 高湿模量纤维（HWM Viscose） 高卷曲纤维普通型强力纤维
高湿模量类纤维
第四节 碱纤维素的老成
老成(ageing)：在恒定温度，一定时间下碱 纤维素氧化降解，使DP降到工艺要求。
目的：调节DP 调整粘度
一、纤维素的降解机理
氧化降解。
引发： RCHO+O2-----RCHO˙+HOO˙ RCHO˙+ O2----- RCO-OO˙ RCO-OO˙+RH---- RCO-OOH +R˙
•
反应特点：
可逆 放热
2.纤维素结构的变化 纤维素的天然结构消失，生成五种碱纤维
素的变体。
o o o o o
ⅰ
C6H10O5.NaOH.3H2O (10-20%,0-30℃)
ⅱ
ⅲ
C6H10O5.NaOH.H2O
C6H10O5.NaOH.2H2O
ⅳ
ⅴ
C6H10O5.0.3NaOH. H2O
C6H10O5.NaOH.5H2O
3.浆粕的膨化和半纤维素溶出
浆粕膨润度达4-10倍,浆粕毛细孔增大，比
表面增大：8 g/m2 → 300-400g/m2。
结果：
•
•
加速CS2进入。
破坏氢键，游离出更多的羟基，提高黄化 反应能力。 有利于半纤维素溶出，产品质量good ？
•
二、压榨(pressing)与粉碎(shredding)
3.碱纤维素的压榨与粉碎度
压榨倍数越高，降解越慢； 粉碎度越高，降解速度越快。？ 4.碱纤维素中的半纤维素含量
半纤维素是氧的接受体，消耗氧, 延缓老成。
第五节 纤维素黄酸酯的制备及溶解
黄化:碱纤维素在控制的条件下与cs2反应， 生成纤维素黄酸酯的过程。 目的: 在纤维素大分子上引入黄酸基团 作用: A增大纤维素大分子间距离，进一步削弱大 分子间的作用力(氢键)； B. 提高纤维素的溶解能力。亲水性的黄酸 基团的溶剂化作用，使碱纤维素转变为可 溶于水或稀碱中的纤维素黄酸酯。
(1)纯度高，杂质含量少。
D葡萄糖酐以ß-1，4苷键连接的线性大分子。 结构为：
•
纯度用α -纤维素和半纤维素表征。
α-纤维素：浆粕浸渍在20℃、17.5%NaOH
水溶液中，在45min内不溶解的部分。
•
溶解部分为半纤维素。
α-纤维素是纤维素的长链部分
•
半纤维素
浆粕中的非纤维素碳水化合物
浆粕中的短链 (DP≤200)
(3)半纤维素的黄化及其黄化产物的分解：
[C6H7O2(OH)3]n+ nCS2+n NaOH----[C6H7O2(OH)2O- C =S ]n+nH2O ↘SNa
半纤维素与CS2反应生成各种黄化产物，其 亦皂化和分解。 生成的Na2 CS3能使纤维素黄酸酯及粘胶呈 特征性的桔黄色。
（2）毛型:51-76mm，3.3-6.6dtex
纯纺
与羊毛混纺 →
花呢、大衣呢等。
2、富强纤维：
polynosic fiber
耐碱好，挺括，不收缩
和变形。
纯纺做细布、府绸等。
与棉、涤等混纺，服装。
3、长丝：filaments （1）做服装、被面、床上用品和装饰品。 （2）与棉纱交织，做羽纱，线绨被面。 （3）与蚕丝交织，做乔其纱，织锦缎等。 （4）与涤、锦长丝交织，做晶彩缎、古香 缎等。
第七章 粘胶纤维和 新溶剂法纤维素纤维
第一节 粘胶纤维概述
一、粘胶纤维的发展情况 粘胶纤维(viscose fiber,cellulose viscose): 浆粕，经烧碱、二硫化碳处理后转化为纤 维素黄酸酯溶液纺成的再生纤维素纤维。
粘胶纤维 铜氨纤维
再生纤维
regenerated fiber 醋酯纤维
黄化反应特点： (1) 反应产物具有明显的非均一性。
反应体系存在固相(碱纤维素)、液相(CS2 、 水)、和气相(CS2 气、水蒸气)，是个多相 反应；
碱纤维素宏观形态(粒度)和聚集态(晶态与 非晶态分布)不均匀； 纤维素糖环上的三个羟基反应能力不同， 仲羟基酸性较强，黄化反应主要发生在仲 羟基上， CS2过量时，伯羟基参与反应。 纤维素黄酸酯溶解性条件： r≥50)，黄酸基团分布较均匀。 (2) 可逆平衡反应。水为黄化反应的活化剂， 没有水存在，反应不可能进行；黄化反应 本身亦生成水。但是，体系中的水又会使 生成的纤维素黄酸酯分解。
纺前准备 粘胶的制备
CS2
水、NaOH
混合、过滤、脱泡
纺丝、拉伸
Na2S\次氯酸钠
水洗、脱硫、漂白、上油、干燥
后处理
纤维
废水
三、粘胶纤维的性能及用途 (－)粘胶纤维的性能 优点： (1)吸湿性优良。回潮率为12%～14%。 (2)染色性优良。 (3)耐高温。 260～300℃变色分解。 (4)纤维素的大分子上的羟基
4、粘胶强力丝(viscose high tenacity yarn） 增强 橡胶骨架
碳纤维
医疗材料
功能膜纤维
第二节 粘胶纤维原料
粘胶纤维原料：
纤维素(浆粕)*** 烧碱 二硫化碳 硫酸
硫酸锌
一、浆粕 按照原料： 木浆 棉浆
草类浆；
对浆粕的品质的要求：
自动催化： RCOOH------ RO˙+OH˙ RO˙+RH------RHO+R˙ OH˙+RH------H2O+R˙ 终止： R· ＋R·-----R-R RO＋R· -------RO R RO· ＋RO· ------RO-OR
二、碱纤维素老成的工艺
1.老成时间 如图7－9。 起始降解较迅速，随着时
“渍压粉” 一、碱化(alkalization)
碱化(浸渍steeping)：浆粕在一定温度、 一定浓度的碱液中生成碱纤维素的过程。 目的：
制备碱纤维素(alkali cellulose) 溶出半纤维素 提高纤维素的膨润度,提高反应能力
1. 碱化过程的化学反应
[C6H7O2（OH）3]n+nNaOH+nH2O-------[C6H7O2（OH）3NaOH]n +nH2O [C6H7O2（OH）3]n+nNaOH+nH2O-------[C6H7O2（OH）2ONa]n +（n+1）H2O
副反应害处：
消耗了大量CS2(占20%～30%)，
降低了纤维素黄酸酯的r值，影响溶解性能，
造成经济上的浪费；
生成许多盐类多硫化物，这类强电解质降
低了粘胶的稳定性；
副反应生成的大量H2S、CS2 等有毒气体，
造成污染环境。
二、黄化的工艺及其控制
1.黄化温度
黄化温度→反应速度
反应均匀性 黄酸酯的r 值 黄酸酯的溶解性能 粘胶的过滤性能 可纺性。
碱浓度:20%
4．浸渍液中半纤维素的浓度
半纤维素的浓度高，半纤维素溶出难，粘
胶性能差；
半纤维素的浓度高，碱液粘稠度大，碱纤
维素的压榨难。
半纤维素过低，回收难。
棉浆：10g/L
木浆草浆：20g/L
5.浆粥浓度 100升浆粥中含有绝干浆的质量（千克）。 浆粥浓度低，浸渍均匀性好，半纤维素溶 出容易，但设备能力低。 一般为4%-6%
一、黄化过程的化学反应 (－)黄化主反应 碱纤维素的黄化反应发生在大分子的葡萄 糖基环的羟基上，反应式表示如下：
[C6H7O2(OH)2 ONa]n+CS2-----[ C6H7O2(OH)2 OC = S ]n ↘SNa [C6H7O2(OH)3 NaOH]N +CS2-----[ C6H7O2(OH)2 OC = S ↘SNa
半纤维素溶出
温度
图7－7
低温有利于碱纤维素的生成，但纤维素剧
烈膨润而致使压榨困难；
温度过高,碱纤维素的水解反应和氧化降解
反应加速。
古典法的浸渍温度<25℃， 连续法和五合机法:40～45℃。
3.浸渍碱液浓度 浸渍碱液浓度对黄酸酯的酯化度及粘胶的 过滤性能影响见图7－8。
碱浓度21%～ 22%时，粘胶的过 滤性能迅速下降。
[C6H7O2(OH)2O- C =S ]n + nH2O------[C6H7O2(OH)3]n + n HO- C =S ↘SNa ↘SH HO- C =S + 5NaOH------2Na2S+Na2CO3+3H2O ↘SH