1.1 Proces spracovania bio-regenerovaných vlákien
Ak vezmeme ako príklad regenerované celulózové vlákno, jeho proces spracovania možno zhruba rozdeliť na predúpravu celulózovej suroviny a spracovanie na formovanie vlákna:
Predúprava celulózovej suroviny:
Celulózu zo suroviny nemožno priamo použiť, na prípravu vlákniny je potrebné ju vyčistiť, účelom čistenia je odstrániť lignín, hemicelulózu a ďalšie látky zo suroviny a následne z nej vyrobiť buničinu (proces rozvlákňovania). K bežne používaným metódam úpravy patrí chemická úprava, ktorá sa väčšinou upravuje acid-zásaditou hydrolýzou. Táto liečebná metóda je však škodlivá pre životné prostredie a postupne sa vyvinuli rôzne nové liečebné metódy. Ako biologické ošetrenie (používanie húb a baktérií na odstránenie lignínu, keratínu a iných látok), enzymatické ošetrenie, fyzikálne ošetrenie (používanie mechanickej sily, vysokoenergetického-žiarenia, mikrovlnné ošetrenie), otryskanie parou atď.
Väčšina začiatkov výroby vláknitej celulózy pochádza hlavne z potreby bavlny, dreva, ale obmedzených zdrojov ornej pôdy a lesov v Číne, zdroj surovín sa začal presúvať do iných obnoviteľných zdrojov v Číne, ako je bambus, konope, banány, cukrová trstina , najmä niektoré poľnohospodárske a vedľajšie produkty, ako je bagasa, slama z plodín, kokosová škrupina atď., Použitie týchto poľnohospodárskych a vedľajších produktov ako surovín na výrobu vlákniny môže realizovať premenu odpadu na poklad, znížiť náklady na produkt a poskytnúť široké možnosti na rozšírenie výkonu.
Spracovanie tvarovania vlákien:
Po predbežnej úprave vláknitých surovín je ďalším krokom tvarovanie vlákien. Rozpúšťacie zvlákňovanie je priemyselná technológia zvlákňovania, medzi ktorými sú najtypickejšie viskózová metóda a metóda s priamym rozpúšťadlom.
Viskózový proces je najpoužívanejším spôsobom výroby celulózového vlákna, vlákno sa spracuje alkalickou najprv vygenerovanou alkalickou celulózou, reakciou so sulfidom uhličitým sa získa sulfonát celulózy, potom sa deriváty rozpustia v alkalickej viskóze (dope), spriadací roztok z sprchová tryska póry stredného napätia do kyseliny sírovej, síranu sodného a malého množstva síranu zinočnatého koaguláciou, kúpeľom, regeneráciou, Po natiahnutí a inom spracovaní sa získajú umelé vlákna. Výrobný proces obsahuje zložité chemické reakcie, dlhý procesný tok, nízku efektivitu výroby a produkciu CS2, H2S a iných odpadových plynov, kyselín, zásad, Zn2 plus odpadové vody, kaly obsahujúce CaO, Al2O3, MgO, Fe2Oz atď., spotreba veľkého množstva vody, elektriny, uhlia a inej energie.
Metóda priameho rozpúšťadla je reprezentovaná vývojom nových rozpúšťadlových systémov reprezentovaných N-metylmorfolín n-oxidom (NMMO). Proces NMMO je proces výroby celulózového vlákna bez chemickej reakcie. Najprv sa buničina úplne premieša s NMMO obsahujúcim kryštálovú vodu a potom sa väčšina kryštalickej vody odstráni dekompresiou, rozpustí sa a vytvorí sa stabilná, transparentná a viskózna zvlákňovacia hmota, ktorá sa pred zvlákňovaním prefiltruje a odpení. Má výhody krátkeho toku procesu, malého znečistenia a dobrej rozpustnosti. Regenerované celulózové vlákno vyrobené procesom NMMO sa nazýva vlákno Lyocell a bolo oslavované ako zelené vlákno 21. storočia.
Z vyššie uvedeného obsahu je zrejmé, že rozpúšťadlovou metódou možno vynechať sériu procesov chemického spracovania, skrátiť výrobný proces a znížiť znečistenie. V súčasnosti výskumníci doma aj v zahraničí pracujú na vývoji ďalších rozpúšťadlových systémov. Ďalšie rozpúšťadlá zahŕňajú iónovú kvapalinu a nízkoteplotný systém alkálie/močovina, medzi ktorými je nízkoteplotný systém alkálie/močovina systém rozpúšťania celulózy nezávisle vyvinutý Čínou.
Výskum technológie čistého spracovania celulózových vlákien zahŕňa aj metódu tavného zvlákňovania esteru celulózy, to znamená, že vláknité suroviny sa pripravujú derivatizáciou surovín biomasy a následne sa uskutočňuje tavné zvlákňovanie. Vzhľadom na zložitú chemickú štruktúru prírodných surovín biomasy, vrátane viacerých hydroxylových funkčných skupín, sa však pri vysokej teplote ľahko rozkladá. Hoci sa o jeho procese hovorilo, ešte sa nestal tovarom.
1.2 Proces spracovania bio-syntetických vlákien
Proces spracovania bio-syntetických vlákien je podobný ako pri tradičných vláknach, akými sú polyester a polyamid, ktoré sa pripravujú hlavne tavnou polymerizáciou a krájaním a potom sa pripravujú tavným zvlákňovaním. S ďalším vývojom procesu sa môže vyvinúť aj proces priameho zvlákňovania taveniny.
Vezmite si ako príklad kyselinu polymliečnu. Monomér kyseliny polymliečnej je kyselina mliečna alebo laktid pripravený dimerizáciou kyseliny mliečnej, ktorý je možné získať biologickou fermentáciou kukurice, zemiakov, repy a iných plodín ako suroviny. Výnos týchto plodín v Číne je veľmi veľký, takže rozvojový potenciál vlákna kyseliny polymliečnej v Číne je veľmi veľký. Výroba plátku kyseliny polymliečnej (PLA) je zvyčajne dvoj{0}}krokový proces. Najprv sa polykondenzáciou kyseliny mliečnej vytvorí oligomér a potom sa pôsobením katalyzátora vytvorí laktid. Potom, po destilácii a čistení vo vákuu, sa katalytická kruhová-polykondenzácia premení na PLA. Ďalším využitím krájania prostredníctvom procesu zvlákňovania z taveniny je možné pripraviť rôzne špecifikácie vlákna kyseliny polymliečnej pre následné trhové aplikácie. Proces spracovania bio-syntetických vlákien je podobný ako pri tradičných vláknach, akými sú polyester a polyamid, ktoré sa krájajú polymerizáciou a potom sa pripravujú zvlákňovaním z taveniny. S ďalším vývojom procesu sa môže vyvinúť aj proces priameho zvlákňovania taveniny.
Vezmite si ako príklad kyselinu polymliečnu. Monomérom kyseliny polymliečnej je kyselina mliečna alebo laktid pripravený dimerizáciou kyseliny mliečnej. Kyselinu mliečnu možno získať z kukurice, zemiakov, repy a iných plodín biologickou fermentáciou. Výnos týchto plodín je v Číne veľmi veľký, takže PLA vlákno má v Číne veľký rozvojový potenciál. Výroba plátku kyseliny polymliečnej (PLA) je zvyčajne dvoj{0}}krokový proces. Najprv sa polykondenzáciou kyseliny mliečnej vytvorí oligomér a potom sa pôsobením katalyzátora vytvorí laktid. Potom, po destilácii a čistení vo vákuu, sa katalytická kruhová-polykondenzácia premení na PLA. Ďalším využitím krájania prostredníctvom procesu zvlákňovania z taveniny je možné pripraviť rôzne špecifikácie vlákna kyseliny polymliečnej pre následné trhové aplikácie.
zdroj: China Fibers Fashion
https://mp.weixin.qq.com/s?{{0}}biz=MjM5OTc4MTIwOQ==mid=2652399571idx=3sn{{ 7}} c2e3faaf8debe7dc197ed26d36e2b949chksm=bcdaf1e58bad78f3522b 0 8109fc001e086eed21b1b89902470f560879b9e8190bc95b24a1ffdmpshare =1 scéna =1 srcid =1231 d4nWTKRCp5jnuPKV6gDmsharer _ sharetime =1640938995982 ktorý zdieľa {{42} } shareid=ff5f2139d31a4580928c819c5eb948dfexportkey=AZ1aySTqQTQiQ percent 2BzVGbl9Nms percent 3Dpass _ vstupeniek=xB4WmCCJF7Lp9Y9c0hhHfS82auc8aBIbf5tXcrRAKTCG7S0lkEbMdyrOeLr6iiUnwx _ hlavičky =0 rd