纖維素溶噴非織造材料的制備及結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、近年來,國際上以石油基為原料的熔噴法非織造布技術(shù)的發(fā)展十分迅速,熔噴法非織造布市場越來越大,但隨著工業(yè)的飛速發(fā)展及對環(huán)境保護(hù)的加強(qiáng),這類不可降解熔噴原料的大量使用帶來了日益嚴(yán)重的環(huán)境問題,因此,具有生物可降解性的環(huán)保型熔噴非織造材料逐漸受到人們的青睞。
　　Lyocell纖維是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的綠色纖維,它以易回收利用的N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)為溶劑溶解天然纖維素漿粕,制造出新型可再生纖維素纖維,生產(chǎn)過程流程短

2、、能耗低、且產(chǎn)品對環(huán)境幾乎沒有污染,完全符合上述的要求。
　　溶噴法纖維素非織造布技術(shù)是近年來興起且發(fā)展迅速的新型非織造技術(shù),它結(jié)合Lyocell纖維技術(shù)的原料和傳統(tǒng)熔噴技術(shù)的原理,生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有一些合成纖維材料所沒有的特性,如:具有更大的比表面積、孔隙小而孔隙率大、纖網(wǎng)更薄、透明度高等優(yōu)點(diǎn),因此具有更優(yōu)良的過濾性、透氣性、屏蔽性、絕熱性和吸油性,還具有抗靜電效果好、吸濕保暖性好、柔軟、穿著舒適、易染色易生物降解等優(yōu)點(diǎn),使之成為

3、濾布、民用服飾及擦拭用布的重要原料,也使得溶噴法纖維素非織造布成為一種可再生資源,因此引起了國內(nèi)外不少學(xué)者的廣泛關(guān)注。而國內(nèi)對于纖維素溶噴技術(shù)的相關(guān)報(bào)道幾乎沒有。本課題的研究不僅可填補(bǔ)國內(nèi)溶噴技術(shù)方面的空白,拓展可持續(xù)型環(huán)保材料的研究,還可為國內(nèi)Lyocell纖維和熔噴非織造布的進(jìn)一步開發(fā)與優(yōu)化提供一定的參考。
　　本論文首先對纖維素漿粕的溶解條件作了篩選,得出不同漿粕的最佳溶解條件,并對溶解過程中纖維素結(jié)構(gòu)變化作了深入研究,這對

4、制備性能更優(yōu)的纖維素溶噴非織造布具有非常重要的意義。在此基礎(chǔ)上,對制備的纖維素/NMMO?H2O溶液的流動行為進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,纖維素/NMMO·H2O溶液為切力變稀流體,溶液的表觀粘度隨溶液中纖維素的含量、漿粕聚合度的增大而增大。
　　本論文在原有窄幅噴絲板的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行研究改進(jìn),設(shè)計(jì)制造了結(jié)構(gòu)特殊的寬幅噴絲板(幅寬達(dá)830mm,雙排噴絲孔),解決了設(shè)備本身的問題。寬幅噴絲板設(shè)備初步具備了處理較高粘度的纖維素/NMMO·H

5、2O溶液的能力,并制備了綜合性能較好的溶噴非織造布。
　　纖維素溶噴非織造布具有與傳統(tǒng)熱塑性樹脂熔噴纖網(wǎng)相似的特性:纖網(wǎng)呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),纖網(wǎng)內(nèi)存在“shots”、纖維間的融合與枝化現(xiàn)象。研究表明:在工藝條件相差不大的情況下,小的泵供量可制備表面光滑的纖維,增大泵供量將傾向于制備具有卵石細(xì)礫般粗糙表面纖維;纖維素溶噴非織造布具有良好的吸水性能,其吸收水的質(zhì)量可達(dá)自身質(zhì)量的7倍左右;隨接收距離(DCD)的增大,纖網(wǎng)的厚度增大,纖維平均