行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀 Lyocell纖維是將纖維素直接溶解于NMMO/水體系中形成纖維素溶液,經(jīng)過(guò)干噴濕 法紡絲制得的一種纖維。NMMO/水體系溶劑無(wú)毒無(wú)害,回收率超過(guò)99.5%,實(shí)現(xiàn)了清 潔生產(chǎn)。 國(guó)際上最早主要有三家采用溶劑紡絲法開發(fā)lyocell纖維的公司,其中包括英國(guó)考 陶爾茲(Courtaulds)公司、奧地利蘭精(Lenzing)公司、德國(guó)阿克佐諾貝爾(AKZO Nobel)公司,目前這三家公司由蘭精公司整合壟斷。英國(guó)Courtaulds和奧地利Lenzing 分別于1992年和1997年實(shí)現(xiàn)了纖維的工業(yè)化生產(chǎn)。其中Lenzing公司1997年建成年 產(chǎn)1.2萬(wàn)噸Lyocell短纖生產(chǎn)線;1999年與德國(guó)AKZONobel合作在德國(guó)建設(shè)了年產(chǎn)0.5 萬(wàn)噸的Lyocell長(zhǎng)絲工廠;之后數(shù)年Lenzing不斷擴(kuò)產(chǎn),2012年后建設(shè)了單產(chǎn)6.7萬(wàn)噸/ 年的生產(chǎn)線。發(fā)展至今,Lenzing已成為全球最大的Lyocell纖維供應(yīng)商。 我國(guó)從20世紀(jì)90年代初開始對(duì)Lyocell的紡絲工藝技術(shù)進(jìn)行探索試驗(yàn),走在前列 的是成都科技大學(xué)(現(xiàn)四川大學(xué))和宜賓化纖廠,前期兩者聯(lián)合攻關(guān)探索工藝條件,并 獲得階段性成果;1994年?yáng)|華大學(xué)對(duì)Lyocell纖維進(jìn)行研究,并建成100噸/年的小試生 產(chǎn)線;1999年,四川大學(xué)對(duì)NMMO的合成及回收進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,并建立了50噸/ 年的NMMO小規(guī)模生產(chǎn)裝置;上海里奧化纖有限公司引進(jìn)德國(guó)LIST公司技術(shù),并在 2006年底實(shí)現(xiàn)了1000噸/年的生產(chǎn)線投產(chǎn)。 自2005年起,中國(guó)紡織科學(xué)研究院就啟動(dòng)了新溶劑法纖維素纖維國(guó)產(chǎn)化工程的研 究開發(fā)工作,2012年9月同新鄉(xiāng)化纖共同承擔(dān)的“千噸級(jí)Lyocell纖維產(chǎn)業(yè)化成套技術(shù) 的研究和開發(fā)”項(xiàng)目通過(guò)科技成果鑒定。 保定天鵝新型纖維制造有限公司引進(jìn)奧地利ONEA公司Lyocell生產(chǎn)技術(shù)建設(shè)年產(chǎn) 1.5萬(wàn)噸生產(chǎn)線,并與2012年順利投產(chǎn),是我國(guó)第一條萬(wàn)噸級(jí)Lyocell生產(chǎn)線。
英國(guó)海默生在線粘度計(jì)技術(shù)參數(shù):
技術(shù)參數(shù):
精 度:± 1 %
重 復(fù) 性:± 0.3 %
量 程: 0-1000,000cP
溫度范圍(集成溫度傳感器):–40°C ~ 450°C
壓力范圍:5Mpa.
過(guò)程連接:法蘭、螺紋、衛(wèi)生卡箍可選
探頭長(zhǎng)度:234mm(可定制長(zhǎng)度)
重 量:4 kg
材 質(zhì):316 ss/L(其它材質(zhì)可選)
防護(hù)等級(jí):IP67
變送器
防護(hù)等級(jí):IP65
電 源:24V DC @ 100mA
模擬輸出:3路4-20mA,
黏度, 修正黏度,溫度
數(shù)字輸出:RS485 Modbus總線
溫度補(bǔ)償:支持
壓力補(bǔ)償:支持 報(bào) 警:2路電壓觸點(diǎn)輸出
國(guó)內(nèi)外Lyocell生產(chǎn)路線的缺陷、不足和瓶頸進(jìn)行分析,以提高質(zhì)量、降低 成本、減少三廢排放為目標(biāo),在原液制備、紡絲、溶劑回收等方面進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),形成 公司特有的工藝路線。 1)漿粕預(yù)處理 Lyocell既可用棉漿粕,也可用木漿粕進(jìn)行紡絲,漿粕的
聚合度直接影響溶劑的溶 解速度和纖維的性能。
聚合度越低,溶解速度也就越快,過(guò)濾性能也就越好,但纖維素 纖維制品的性能就越差;聚合度越高,所制得的纖維制品性能就越好。對(duì)纖維的可紡性 影響較大的因素包括溶液的溶解速度、過(guò)濾性能以及紡絲液的
粘度。當(dāng)聚合度相同時(shí), 在NMMO溶劑中木漿粕的溶解速度比棉漿粕快。漿粕的聚合度控制在600~700。在 Lyocell的生產(chǎn)過(guò)程中,制備均一、粘度適當(dāng)、各項(xiàng)指標(biāo)符合要求的紡絲原液是高性能 纖維生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。本項(xiàng)目采用木漿為原料,多批次漿粕經(jīng)粉碎和混合后,制備纖維 素質(zhì)量穩(wěn)定的預(yù)混合物,在NMMO/水溶劑體系中制備纖維素溶液。 2)原液制備 將粗碎的漿粕加入符合濃度要求的NMMO水溶液中,對(duì)漿粕進(jìn)行充分的浸漬并均 質(zhì)化制得纖維素懸浮液。接著,將活化的纖維素在溶劑中連續(xù)混合,形成一個(gè)均勻的懸 浮液,并輸送該漿粥到反應(yīng)器內(nèi),在薄膜蒸發(fā)器的內(nèi)部上用中央定位的轉(zhuǎn)子涂抹預(yù)混合 物,且通過(guò)蒸發(fā)器向下輸送預(yù)混合物。經(jīng)減壓加熱,對(duì)懸浮液進(jìn)行濃縮,隨著含水量的 降低,漿粕逐漸溶解轉(zhuǎn)化成可塑性纖維素溶液。3)原液輸送與紡絲 由薄膜蒸發(fā)器制備的可塑性的纖維素溶液由輸送管道送至紡絲工段,輸送過(guò)程中對(duì) 溫度穩(wěn)定性要求非常高,要求控制在120±5℃內(nèi)。本項(xiàng)目采用干濕法紡絲,紡絲原液 經(jīng)計(jì)量泵定量送到紡絲組件,由噴絲孔擠出后經(jīng)一段氣隙進(jìn)入凝固浴。精確控制的冷空 氣吹過(guò)氣隙,該過(guò)程中細(xì)流被牽伸進(jìn)入凝固浴,在一定條件下形成絲條。絲條在凝固浴 中與凝固液進(jìn)行對(duì)流擴(kuò)散傳質(zhì)完成相變化,凝固液則進(jìn)入回收循環(huán)。 4)后處理。
應(yīng)用案例