lyocell熔喷非织造布制备及其结构与性能研究

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1、11ILIIlimlULl4IIIIllLILIILItLILilL东华大学学位论文原创性声明Y2279258本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：巷，·良辛日期：≥口f乡年／月／扩日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校

2、有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密13，在——年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密彩学位论文作者签名：摩，·陵牵日期：刎，乡年／月／矿日指导教师签名：夕陬日期：溯弓年／脚Lyocell熔喷非织造布的制备及其结构与性能的研究摘要目前国际上熔喷法非织造布技术的发展十分迅速，但熔喷原料却以不可降解的

3、石油基原料为主。这类原料的大量使用将带来日益严重的环境问题，因此，具有生物可降解性的环保型熔喷非织造材料更受人们的青睐。基于Lyocell工艺制备的Lyocell熔喷非织造布就是这样一类环保型熔喷非织造材料，其具有浆粕原料来源丰富、原料生物可降解、工艺简单无污染、产品的强度与吸收性俱佳等众多优点，因此引起了国外不少学者的广泛关注，而国内尚未见关于纤维素熔喷技术的相关报道。因此，本课题的研究不仅可填补国内空白，还可为国内Lyocell熔喷非织造布的开发与优化提供一定的参考。本论文首先对所制备的各种纤维素／N

4、MMO·H20溶液的流变性能进行了分析。结果表明，各种纤维素／NMMO·H20溶液均为切力变稀流体；溶液的表观粘度随浆粕聚合度、溶液中纤维素的含量、溶液中的杂质含量的提高而增大，随温度的升高而下降。对纤维素／NMMO·H20溶液采取过滤操作可纯化溶液，增强溶液的流动性，从而有利于熔喷加工的进行。随着纤维素聚合度及溶液中纤维素含量的提高，溶液的粘弹性增加，溶液的熔喷可纺性变差。在上述流变学分析的基础上，采用配置有单螺杆挤出机的常规熔喷设备对纤维素／NMMO．H20溶液进行制备熔喷非织布的初步探索，发现随纤维

5、素聚合度及溶液中纤维素含量的下降，溶液的流动性逐渐增强，溶液的熔喷可纺性明显改善。Lyocell熔喷非织造布具有同传统热塑性树脂熔喷纤网相似的特性：Lyocell熔喷纤网呈三维网状结构，纤网内存在“shots”、纤维间的融合与枝化现象；此外，湿法成网可以得到形态较好的非织造布。但该熔喷设备存在一系列缺点与不足，还不具备良好处理纤维素／NMMO·H20溶液的能力。因此，本论文自行设计了一套新型专用设备进一步研究了Lyocell熔喷非织造技术。研究表明：在工艺条件相差不大的情况下，极小的泵供量可制备表面光滑的

6、纤维，泵供量增大将倾向于制备具有卵石细砾般粗糙表面的粗纤维，1Lyocell熔喷非织造布具有良好的吸水性能，其吸收水的质量可达自身质量的8倍左右；随滚筒横动速度的提高，纤维平均直径基本无变化；随接收距离(DCD)的增大，纤网的厚度增大，纤维平均直径先减小后增大，纤网的最大孔径、平均孔径与最小孔径也先减小后增大，纤网的结晶度增大，纵横向断裂强度先增大后减小；随泵供量的增加，纤维平均直径线性上升，在一定的泵供量范围内，纤网的孔径变化不大；随空气温度的提升，纤维平均直径先减小后增大，纵横向断裂强度下降；随模头温

7、度的升高，纤维平均直径线性下降，纤网的最大孔径、平均孔径与最小孔径也相应下降，纤网的结晶度与纵横向断裂强度均增大；随气流速度的提升，纤维平均直径先减小后增大，纤网的最大孔径、平均孔径与最小孔径快速下降，纤网的结晶度先增大后减小，力学性能增强。此外，所制备的Lyocell熔喷非织造布具有较高的纤维直径不匀率，CV值大多在300／o,-,50％之间。上述试验结果表明，新型专用设备克服了常规熔喷设备的缺点，初步具备了处理较高粘度的纤维素／NMMO·H20溶液的能力，并制备了综合性能较好的Lyocell熔喷非织造

8、布。关键词：Lyocell纤维；Lyocell熔喷非织造布；流变性能；成网方式；工艺参数；结构PREPARATIONOFLYOCELLMELTBLOWNNONWoVENSANDSTUDYONTHEIRSTRUCTUREANDPROPERTIESABSTRACTAtpresent，themelt—blownnonwovenstechnologyisdevelopingveryrapidlyallovertheworld．Howe