導(dǎo)語：纖維工業(yè)母料工藝綜述一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

母料工藝由于能夠優(yōu)化特殊應(yīng)用的混合條件，用于生產(chǎn)高濃度物料。然而，母料工藝存在間歇操作效率低的缺點(diǎn)，這些低效率包括:物料的二次加工;批與批的差異(差異是由加熱和冷卻時可能發(fā)生的不可重復(fù)的條件和前一批中可能未除凈的殘留物造成的)。對于大批量生產(chǎn)而言，間歇操作的效率先天就低于連續(xù)操作。開發(fā)連續(xù)母料工藝Master-Conti的目的是在消除傳統(tǒng)的間歇工藝低效率的同時，提供高濃度物料。連續(xù)母料工藝提供:－通過穩(wěn)定狀態(tài)下無開始和停止間歇的連續(xù)加工，提供非常好的產(chǎn)品質(zhì)量;高剪切速率使“不均勻的”混合物均勻化;固體、熔體和糊狀產(chǎn)品的黏度差小，能生產(chǎn)各種各樣的產(chǎn)品。－使工藝強(qiáng)化，無需擴(kuò)建裝置，每條生產(chǎn)線的產(chǎn)能提高50%～100%;提高現(xiàn)有裝置用于不同用途的靈活性，例如短纖維和非織造材料;克服由于不同工藝階段(例如溶解和紡絲)的相互影響引起的工藝制約，降低每噸成品的能耗和公用工程消耗，提高工藝效率。

1MasterConti工藝的由來

用溶解法工業(yè)化生產(chǎn)纖維素纖維已超過25年。連續(xù)操作進(jìn)行溶解，在混合階段用溶劑溶解纖維素，生產(chǎn)纖維素紡絲原液。然后把這種纖維素紡絲原液泵送至過濾器和噴絲板生產(chǎn)纖維。由母料試驗獲知，在大容量臥式捏合器/反應(yīng)器中高黏稠相進(jìn)行溶解時，纖維素的溶解更快、更完全。高黏度混合物的剪切使纖維素更好地均勻化。然而，在這樣高的黏度，由于通過過濾器和噴絲板的壓降，連續(xù)的過濾和紡絲工藝不能進(jìn)行。圖1所示為典型的纖維素紡絲原液的最佳溶解黏度和紡絲黏度。溶解工藝的質(zhì)量和通過量受到制約，因而泵送到過濾器和噴絲板的物料應(yīng)足夠稀薄。這導(dǎo)致了“母料工藝中能夠?qū)崿F(xiàn)的快速和完全的溶解，如何在連續(xù)工藝中實現(xiàn)?”的問題，答案是開發(fā)專利MasterConti工藝，斷開溶解工藝與紡絲工藝的聯(lián)系。在圖2所示工藝中，在高黏稠條件下進(jìn)行溶解，提供最佳混合，后面是List公司的動態(tài)混合器－稀釋器，使黏度降低到最佳的紡絲黏度。可調(diào)節(jié)紡絲步驟的黏度而不影響溶解工藝的效率，從而使整個工藝強(qiáng)化。

2工藝原理的驗證

術(shù)語“Lyocell工藝”用于描述將纖維素材料溶解于N-甲基-嗎啉-N-氧化物(簡稱NMMO)生產(chǎn)纖維素纖維的工藝，簡略的工藝示于圖3。在一些工業(yè)Lyocell裝置中，纖維素材料的預(yù)混合和溶解采用List公司的捏合器/反應(yīng)器，因此，選擇Lyocell工藝作為MasterConti工藝的第一個工藝。研究了MoDo615纖維素，發(fā)現(xiàn)最佳紡絲黏度的紡絲原液中纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11%～12%。當(dāng)捏合器/反應(yīng)器中間歇和連續(xù)試驗確定了這點(diǎn)，在溶解到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%～22%時，產(chǎn)生質(zhì)量極好的纖維素紡絲原液。捏合器/反應(yīng)器中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從11%～12%提高到16%～18%范圍內(nèi)，使給定捏合器/反應(yīng)器的產(chǎn)量提高50%～100%。2010年6月List公司對一些纖維素纖維工業(yè)公司組織了一次技術(shù)示范。

一臺16L捏合器/反應(yīng)器(圖4)用作當(dāng)時技術(shù)示范的溶解器。示范選擇聚合度為615的MoDo型木纖維素。這種纖維素的殘余含水量為6．9%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，在加入捏合器之前，與水和NMMO溶液預(yù)混合。預(yù)混合器中的纖維素在連續(xù)加入溶解器之前，保持在常壓和50～80℃。捏合器的轉(zhuǎn)速為60～68r/min，產(chǎn)品溫度保持在100℃以下，操作壓力為5～10kPa(絕對壓力)。纖維素被連續(xù)溶解，纖維素/NMMO/水混合物通過捏合器時，水被連續(xù)除去。纖維素溶液紡絲成纖維，再經(jīng)洗滌、干燥和卷繞。