再生纤维素纤维的可持续连续制备工艺
2021-03-13VehvilinenttnenGrnqvistHarlinSteinerKunkel
国际纺织导报 2021年9期
M. Vehviläinen, M. Määttänen, S. Grönqvist, A. Harlin,M. Steiner, R. Kunkel
1. 芬兰VTT技术研究中心(芬兰) 2. List技术公司(瑞士)
用化学纤维制成的纺织品和卫生用品对人类而言至关重要。但是,这些纤维大多为合成纤维,因而均对全球变暖和微塑料问题产生了消极影响。这为纤维素基化学纤维产量的提升创造了机会,促进了纤维素溶解和再生领域新技术的开发。
Biocelsol技术是生产纤维素纤维的新兴方法,也是最具前景的方法之一。该技术主要包括酶技术溶解浆粕以及将活化后浆粕溶解于锌酸钠溶液(ZnO/NaOH)。过滤后得到的纺丝浆液可通过湿法纺丝技术制备再生纤维素纤维。与目前广泛使用的黏胶工艺相比,Biocelsol工艺的显著优势是不使用二硫化碳(CS2)。制得的纤维是本白色的,并且具有非常好的吸附能力。
Biocelsol工艺于20世纪80年代末被开发出,当时人们发现,使用酶对纤维素进行处理后,纤维素在氢氧化钠中的溶解度明显增大。早期人们对酶制剂的纯化、专门设计以及商业化进行了大量的综合研究,这些研究也包括对活化后纤维素的溶解以及将其制备成各种形状的纤维素纤维。最有效的预处理方法是将机械混合和酶催化阶段进行分离,采用批量处理方法,同时结合较长的处理时间和适度的均匀性。在批量溶解酶活化浆粕过程中,通常在-5 ℃下使用实验室混合器搅拌30~60 min,每批用量可达1 kg。
1 连续过程研究进展
1.1 酶促活化过程进展
对纤维素浆粕进行机械粉碎可增加纤维素的孔隙率,这对于加强酶的作用并增强纤维素在碱液中的溶解至关重要。……
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