“玉米纖維”一步法紡絲新工藝問世
2008-04-17 來源：中國聚合物網(wǎng)
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一種采用聚合熔體直接紡絲(簡稱一步法紡絲)的新工藝，近日由常熟市長江化纖有限公司和中科院長春應(yīng)化所聯(lián)合研發(fā)成功，并通過了中國紡織工業(yè)協(xié)會組織的專家鑒定。專家們認(rèn)為，該成果開拓出的連續(xù)聚合熔體直紡聚乳酸長絲新技術(shù)、新工藝和所開發(fā)的聚乳酸長絲及其下游產(chǎn)品填補了國內(nèi)空白，可能會給我國化纖、紡織、服裝等行業(yè)帶來重大變革。
聚乳酸纖維是以玉米淀粉為原料，經(jīng)細(xì)菌發(fā)酵和化學(xué)合成方法而得到的新型高分子纖維材料。由于其既具有化學(xué)纖維的物理特性和天然纖維完全生物降解的綠色環(huán)保特性，又具有廣闊而縱深的下游產(chǎn)業(yè)鏈，使之自21世紀(jì)初問世以來迅速成為國際紡織服裝業(yè)關(guān)注的熱點研發(fā)方向之一和國家的重大需求。
長春應(yīng)化所景遐斌研究員和他的研究團隊聚焦聚乳酸纖維這一國際前沿發(fā)展方向，與國內(nèi)在化纖行業(yè)頗具實力的常熟市長江化纖有限公司合作，從2006年起組織開展了 “連續(xù)聚合熔體直紡聚乳酸纖維工藝與技術(shù)的研究”。經(jīng)過不懈的艱苦拼搏，先后突破了脫水聚合、裂解純化、開環(huán)聚合、后處理等技術(shù)關(guān)鍵，從乳酸水溶液出發(fā)，經(jīng)丙交酯到聚乳酸熔體后，直接紡絲，并于2006年11月首次在模型裝置上紡成聚乳酸長絲。在此基礎(chǔ)上，他們又自主研發(fā)出生產(chǎn)能力達(dá)50噸/年以“薄膜反應(yīng)器”為核心的連續(xù)聚合直紡裝置，解決了物料進(jìn)出、混合與推進(jìn)、溫度測量與控制等一系列工程技術(shù)問題，突破了物料行進(jìn)過程中在常壓、真空、高壓之間過渡等技術(shù)難題。2007年11月，他們成功地在該裝置上，以2800-5000米/分的紡絲速度，紡出聚乳酸長絲。經(jīng)江蘇省纖維檢驗所檢測和染色試驗證明，該聚乳酸長絲的單絲纖度：2-4dtex；斷裂強度：≥3.0cN/dtex；斷裂伸長：20-30%；沸水收縮率≤16%；染色色牢度達(dá)5級或4~5級，與市售的滌綸和尼龍等長絲基本相當(dāng)，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)美國切片紡絲聚乳酸纖維的水平。
專家們認(rèn)為，在目前不能從國外進(jìn)口纖維級聚乳酸切片及其生產(chǎn)技術(shù)的情況下，該成果自行設(shè)計和建成了以薄膜反應(yīng)器為核心的50噸/年聚乳酸連續(xù)本體聚合、直紡長絲裝置；首創(chuàng)了“一步法紡絲”新工藝，不但填補了國內(nèi)空白，而且與美、日目前采用的“切片紡絲”相比，縮短了工藝流程，減少了熔體降熱解、降低了生產(chǎn)成本，保證了纖維質(zhì)量，增強了我國在國際聚乳酸市場上的競爭力。這對于推動我國聚乳酸樹脂及纖維的產(chǎn)業(yè)化，延長玉米產(chǎn)業(yè)鏈，推進(jìn)紡織服裝業(yè)的重大變革等具有重大的意義，展示出巨大的商機。
根據(jù)鑒定專家的建議和長春應(yīng)化所與長江化纖的合作協(xié)議，該項目下一步將轉(zhuǎn)入500噸/年規(guī)模的擴大試驗，在穩(wěn)定聚乳酸長絲生產(chǎn)質(zhì)量的同時，把工作擴展到聚乳酸短纖維及其下游產(chǎn)品的研發(fā)，進(jìn)一步增強我國在該領(lǐng)域的國際競爭力。
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