我國利用高分子材料首創(chuàng)“一步法紡絲”新工藝
來源：科學網 2009/1/15 14:54:38 編輯：Dong001我國首創(chuàng)“一步法紡絲”新工藝，這種采用聚合熔體直接紡絲(簡稱“一步法紡絲”)產品，于2008年6月經由常熟市長江化纖有限公司和中科院長春應化所聯(lián)合成功研發(fā)，并通過了中國紡織工業(yè)協(xié)會組織的專家鑒定。這是一種物理性能與市場銷售的滌綸和尼龍等長絲無區(qū)別，可完全生物降解的聚乳酸長絲，其開拓出的連續(xù)聚合熔體直紡聚乳酸長絲新技術、新工藝和所開發(fā)的聚乳酸長絲及其下游產品填補了國內空白，將會給我國化纖、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，經細菌發(fā)酵和化學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業(yè)鏈，使之自21世紀初問世以來迅速成為國際紡織服裝業(yè)關注的熱點研發(fā)方向之一和國家的重大需求。
中科院長春應化所研究員景遐斌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的研究”。經過不懈的艱苦拼搏，先后突破了脫水聚合、裂解純化、開環(huán)聚合、后處理等技術關鍵，從乳酸水溶液出發(fā)，經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。在此基礎上，他們又自主研發(fā)出以“薄膜反應器”為核心的、生產能力達50噸/年的連續(xù)聚合直紡裝置，解決了物料進出、混合與推進、溫度測量與控制等一系列工程技術問題，突破了物料行進過程中在常壓、真空、高壓之間過渡等技術難題。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為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5級或4～5級，與市售的滌綸和尼龍等長絲基本相當，主要技術指標達美國切片紡絲聚乳酸纖維的水平。
專家認為，在目前不能從國外進口纖維級聚乳酸切片及其生產技術的情況下，該成果自行設計和建成了以薄膜反應器為核心的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、降低了生產成本，保證了纖維質量，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業(yè)化、延長玉米產業(yè)鏈、推進紡織服裝業(yè)的重大變革等具有重大意義，展示出巨大商機。
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