CN1155746C - 制备纤维素纤维和纤维素长丝纱的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

按将含水氧化胺特别是N-氧化-N-甲基吗啉用作溶剂的干-湿挤出法由纤维素制造纤维素纤维或长丝的方法，它包括如下步骤：a)将cuoxam-DP为250-3000的纤维素或纤维素混合物分散在含水氧化胺中，b)在高温、脱水和剪切的条件下将所得的分散体转化成85℃零剪切粘度为600-6000Pa.s的均质溶液，c)将所述的溶液输送到至少一个喷丝头，d)每个喷丝头中的溶液成形为至少一个细流，将每个喷丝头中的细流拉过非凝固介质，然后在纤维素纤维凝固的条件下通过凝固浴，e)在凝固浴段的结束处使纤维素丝束偏离凝固浴流，并引出丝束，步骤b)中的分散体转化成85℃时弛豫时间为0.3-50秒的溶液，和引导步骤c)中的溶液通过与喷丝头共用的流入室，该溶液在所述流入室的停留时间至少等于在该纺丝温度下所述溶液的弛豫时间。

Description

制备纤维素纤维和纤维素长丝纱的方法和装置
本发明涉及按将含水氧化胺特别是N-氧化-N-甲基吗啉用作溶剂的干-湿挤出法由纤维素制造纤维素纤维或长丝的方法，它包括如下步骤：a)将cuoxam-DP为250-3000的纤维素或纤维素混合物分散在含水氧化胺中，b)在高温、脱水和剪切的条件下将所得的分散体转化成85℃零剪切粘度为600-6000Pa.s的均质溶液，c)将所述的溶液输送到至少一个喷丝头，d)每个喷丝头中的溶液成形为至少一个细流(Kapilare)，将每个喷丝头中的细流拉过非凝固介质，然后在纤维素纤维凝固的条件下通过凝固浴段，e)在凝固浴段的结束处使纤维素丝束偏离凝固浴流，并引出丝束，其特征在于步骤b)中的分散体转化成85℃时弛豫时间为0.3-50秒的溶液，和步骤c)中的溶液通过与喷丝头共用的流入室，该溶液在所述流入室的停留时间至少等于在该纺丝温度下所述溶液的弛豫时间。本发明还涉及按将含水氧化胺用作溶剂的干-湿挤出法由纤维素制造纤维素纤维或长丝的设备，它包括具有喷丝板和喷丝头的纺丝头组合件、具有两个用凝固浴泵连接的槽的凝固浴、在喷丝头和所述两个槽中上面一个槽中的凝固浴表面之间的空隙以及至少一个导丝盘。
美国专利5246221和4416698描述了将纤维素溶解在含水氧化叔胺中，在微小的剪切下将该溶液成形为纺丝细流，在很小的拉伸速度下将该溶液细流拉过一个大的空隙，通过一个含水和氧化胺的纺丝浴凝固纤维素，然后将纤维素丝束拉过导丝盘。上述文献中也提出了纤维素丝束在空隙中粘连的问题，并建议通过一个轧辊将纤维素丝束的表面润湿。
为了避免纤维素丝束在空隙中相互粘连，DD-A 218121建议在纺丝溶液加入聚亚烷基醚。
美国专利5417909描述了一种方法。该方法在中到高的剪切下将溶液在纺丝细孔中成形，在中到高的拉伸速度下将溶液细流拉过一个短的空隙，凝固纤维素，然后使丝束送过一个纺丝漏斗形成均流。这种较短的空隙防止了粘连，可以以3K/mm2的细流密度进行纺丝。
WO 96/20300描述了两种关系：一方面由两根纺丝细流间的距离以及喷丝头和抽丝元件间的距离而产生的关系，另一方面由空隙产生的关系，并要求一种以＜45°角度引出纤维素纤维的设备。在EP-A 0832995中最终要求保护一种具有可摆动集束部件(bundelungelement)的设备。该设备在空隙小的情况下能保证最远长丝和喷丝头上中垂线间的角度不超过20°。
为了提高细流密度，EP-A 0584318和0671492要求在空隙中对丝束进行吹风的方法或通入冷空气的设备。EP 795052中建议将含有一定量水分的空气用于冷却。W094/28218要求保护一种在空隙中进行吹风的方法和设备。WO96/21758最终要求在两个区内进行吹风。
所有方法和设备的目的都是为了在用足够大的空隙和尽可能大的喷丝头进行纺丝时能为高细流密度获得良好的纺丝可靠性。纺制纤维素长丝时，对细流密度的要求越低，但喷丝头精确度的限制导致对引出速度的要求越高。
在所有方法中，长丝非接触地通过空隙、在空隙中通过吹潮湿空气使纤维素冷却和表面凝固以及空隙的长度都很重要。丝束在纺丝浴中必须通过的路程和由此产生的摩擦力一直没有考虑。因此，EP-A 0832995中集束部件的摆动在减少长丝间角度的同时也明显扩大了纺丝浴路程。在空隙中吹潮湿空气使纤维素部分凝固使取向明显困难。仅在用纺丝漏斗使丝束通过同向流动的凝固浴的美国专利5417909中考虑了这种情况。然而，丝束/纺丝浴摩擦力随上述路程和丝束速度的增加而明显增加，结果导致纤维机械性能的降低。因此，纺制纤维时曾尝试减少引出速度来平衡这种情况。在纺制长丝时，为了能在高引出速度下操作，美国专利5868985中建议使用一个沿丝束方向流动的0.5-8厘米凝固浴段。在空隙为18厘米时，这种结构仅适用于细流密度很小的简单纺丝，按照其实施例仅适用于单纺。
本发明的任务是提供本文开始时所述的方法和设备。用这种方法和设备可以在高细流密度、纺丝可靠性和引出速度的条件下纺制纤维和复丝纺制机械纤维性能优异的长丝纱。特别是应比现有的方法提高通过各个喷丝头的体积细流的均匀性和均一性。另外，上述的目标应在空隙中不用冷空气等吹挤出细流的情况下达到。其它的优点可以从如下的描述中得出。
这些任务可以用本文开始时所述的本发明方法加以解决，即步骤b)中的分散体转化成85℃时弛豫时间为0.3-50秒的溶液，和步骤c)中的溶液流过喷丝头共用的流入室，该溶液在所述流入室的停留时间至少等于在该纺丝温度下所述溶液的弛豫时间。优选的85℃弛豫时间为1-5秒。
纤维素在含水氧化胺中的纺丝溶液具有非常突出的粘弹性，从而储存了相当量的在纺丝通道内输送和成形纺丝溶液所必需的弹性能量，且在弛豫时间内当外界压力消除后会恢复原形。当纺丝溶液在流入室中的停留时间超过弛豫时间μm，可以进行完全的弛豫，因此在每个喷丝头上方存在零剪切粘度，附近的压力使得相同的体积流通过每个喷丝头。
在文献中已详细描述了由纤维素溶液的流变数据确定弛豫时间的方法(Ch.Michels，Das Papier，(1998)1，3-8页)。实际上存在表明纤维素分子量分布的溶液弛豫时间谱。图1表示了四种不同纤维素溶液的弛豫时间谱，即弛豫时间λ的相当频率H*。弛豫时间λm是相对频率最大值处出现的弛豫时间。
在本发明方法的实施方式中，对纤维素或纤维素混合物进行酶预处理。通过这种酶预处理可以降低某些纤维素分子量分布的不均匀性。例如可以将松木亚硫酸盐纤维素的双峰分布转变成单峰分布。
在本发明的另一个实施方式中，为制备纤维素混合物可先将cuoxam-DP为600-3000的纤维素分散在水中，然后加入cuoxam-DP为250-600的纤维素，同样进行分散，湿压分离水后用作步骤a)中的纤维素混合物。通过混入高分子量的纤维素组分可以提高弛豫时间的最大值，从而可以扩大空隙宽度。在下文中将对此作更详细的描述。
宜将挤出的细流单独并平行地通过非凝固介质，再通过长度小于20厘米的凝固浴段。在这种情况下，喷丝头和下文中将作详细说明的导丝器应排列得使长丝基本上平行和相互不接触地通过短的凝固浴段，并显著地避免长丝与凝固浴之间的磨擦。凝固浴段较好小于5厘米。凝固浴的用量较少，为1.5-7升/喷丝头。上述凝固浴在凝固和输送丝束时循环使用。
步骤a)纤维素丝束宜以β＞10°的角度偏离凝固浴流，并以最大为5cN/tex的丝束张力引出。上述的丝束以β角的偏离与层状沉淀的凝固浴分离，在上述丝束张力下通过引出盘引出，并调节到所需的引出速度va。引出的丝束可单独作为长丝纱进行洗涤、增柔处理和干燥，或者通过导丝器合并成多股纱，洗涤、切割和作为纤维洗涤、增柔后处理和干燥。
上述的任务还通过本文开始时所述的本发明设备加以解决，即在具有一排或多排或组喷丝头的喷丝板上方配置了一个共用的流入室，它的体积满足如下关系：
                 V≥vL·λm             (I)式中V表示流入室的体积，以厘米3计；vL表示纤维素溶液的体积流，以厘米3/秒计；λm表示纺丝溶液的弛豫谱的频率最大值处的弛豫时间，以秒计。弛豫时间λm是溶液特有的值。上述Ch.Michels的文章，特别是第3-4页上的“实验操作”一段中对求取这个值作了说明。该文献中的描述明确结合到本申请的公开内容中。在确定流入室体积的情况下，经一个纺丝泵送到两个或多个上述喷丝头中的纺丝溶液的体积流的均匀性达到最佳值。
本文开始时所述的本发明设备的另一特点是空隙的宽度与纺丝溶液的弛豫时间满足如下关系：
               a≥[5+16λm 0.6].e0.002va          (II)式中a表示空隙宽度，以毫米计，λm表示纺丝溶液的弛豫时间谱的频率最大值处的弛豫时间，以秒计，va表示引出速度，以米/分钟计。由上述关系式可知，在弛豫时间λm和空隙宽度间存在如下关系，空隙宽度可随弛豫时间λm的增加而扩大，而不会降低喷丝头中的细流密度或引出速度，或者影响纺丝可靠性。因此，当细孔直径给定时，空隙随弛豫时间的增加而扩大，这就是说，在高纺丝可靠性的条件下获得高纤维质量所需的空隙宽度可以通过溶液的弛豫时间加以调节。
较佳地，喷丝头、空隙宽度和凝固浴段的尺寸满足如下关系：
x ≥ a + w w · 4 D - - ( III )
式中x表示两个相邻喷丝头孔间的距离，a表示空隙宽度，w表示凝固浴段的长度，D表示喷丝头孔的直径。上述各值的进一步解释由图6给出。
在本发明设备的优选实施方式中，在上凝固浴槽底部较好使用由陶瓷制成的导丝器。这种导丝器是上述槽底部的穿孔。凝固的丝束通过这些穿孔与凝固浴流一起离开凝固浴槽。导丝器使凝固浴以层状分流形式流出。这样可以独立地和迅速地获得各个丝束。喷丝头和导丝器宜有相同的排列。丝束可以相互不接触地通过凝固浴段，且几乎平行地绕在由导丝盘或引出辊上。导丝器宜成排或分组排列。在喷丝板上，直径约为12.5或20毫米的纺丝帽排成一行(适宜于长丝)或多行(适宜于纤维)，使得长丝喷射流排成一行，且能几乎平行地将长丝绕在引出辊或导丝盘上。纺丝时，例如在90或250平方毫米/每个纺丝帽上宜配置不少于360或1020个细孔。因此，细孔密度不少于4/毫米2。
喷丝头宜有一个帽模，且纺丝细孔所占的喷丝头面积等于或小于导丝器的入口面积。这样形成的丝束可基本上互相平行和相互不接触地通过凝固浴。
导丝器入口面和出口面的直径比E/e较好≥1，且出口处棱角已被除去。这种导丝器较好用于制造纤维。它一般至少超过槽底的总厚度。上述导丝器的高度h为2-20毫米。
在另一个实施方式中，所述导丝器的高度与出口面内直径之比h/e＜1，入口和出口处的棱角都被除去。这种导丝器用于制造长丝纱，它的高度h一般2-5毫米。这种导丝器或所属底板孔的入口直径E一般为12-20毫米。该导丝器出口面上的直径e一般为4-10毫米。这种导丝器的表面结构具有其表面与通过的丝束和凝固浴间产生最小摩擦的特性。磨掉的棱角也可用于这个目的。
上凝固浴槽较好有导入口。该槽前置一个缓冲室。缓冲室例如可以包括一个装有填料的流动段和一个没有填料即空的流动段。在这种缓冲室中，循环泵送的凝固浴被减慢到基本上以层状进入凝固浴槽。
上凝固浴槽宜有至少一个溢流高度可调节的溢流口。通过在垂直方向移动溢流口可以改变凝固浴段。特别是在初纺时，这样可产生其它的优点。
上凝固浴槽与纺丝头组合件的相对位置还较好可以在垂直方向上进行调节。这里也可通过在垂直方向上移动溢流口可以改变空隙宽度。
另外，还可以在垂直或水平方向上调节设置在上凝固浴槽下方的导丝盘。这样尤其可以改变丝束与流下的凝固浴流之间的偏转角β。
现在参照附图和实施例对本发明的方法和设备作更详细的说明。
图1是四种不同纤维素溶液的弛豫时间谱的曲线图；
图2是实施本发明方法的设备的示意图。
图3是图2所示设备的示意性俯视图。
图4是适用于纺制纤维的导丝器的一种实施方式的轴向截面图。
图5是适用于纺制长丝的导丝器的另一种实施方式的轴向截面图。
图6是纺丝过程的几何图解，用于解释关系式(III)中的各个几何尺寸。
图1表示由不同纤维素在含水N-氧化-N-甲基吗啉中形成的四种纤维素溶液的相对频率H*与弛豫时间的关系。它们的细节可参见图1中的表格，其中λm表示频率最大值处的弛豫时间，以秒计；DP表示聚合度(cuoxam)，ηe表示溶液的零剪切粘度，以Pa.s计；c表示溶液的纤维素浓度，以％计。在关系式(I)和(II)中给定的与空隙宽度相关的弛豫时间λm是相对频率最大值处出现的弛豫时间。溶液p9915102含有纤维素混合物，其中通过掺混入高分子量的纤维素组分将松木亚硫酸盐纤维素的弛豫时间(Cuoxam-DP 470；λm＝1.6秒)提高到λm＝2.1秒。
图2表示包括上凝固浴槽1、下凝固浴槽2和纺丝头组合件3的纺丝设备。纺丝头组合件3包括带有过滤器4的支承板、流入室(Anstromkammer)5和多个喷丝头6。喷丝头在出口端离凝固浴表面7有一个形成空隙的距离。上凝固浴槽1的底部10是增强的，并相应于喷丝头6的排列配置多个导丝器11。丝束12与凝固浴流一起通过上述导丝器排出凝固浴槽1。
在凝固浴槽1的下方配置可垂直和水平移动的导丝盘13。导丝盘使所有导丝器11上的丝束与凝固浴流14偏转一个β角度，并在合适的张力下卷起。凝固浴流14流到下凝固浴槽2中，并用泵15通过管道16泵送回上凝固浴槽1中。由此可见，丝束12通过的凝固浴段w到该丝束与凝固浴流14分离的导丝器11下端的位置为止。管道16先通到部分用填料填充的缓冲室18中。凝固浴液体从缓冲室出来然后通过孔19流入凝固浴槽1中。
从图3的俯视图中可见，槽底10中的导丝器是错位排列的，并将丝束12并排绕在导丝盘13上。
图4表示用于制造纤维束的导丝器11，它由陶瓷制成。如图所示，该导丝器的内截面沿流动方向逐渐变窄。图5所示的用于制造长丝纱的导丝器同样如此。这些附图中没有画出将导丝器11的棱角除去的优选方案。通过导丝器后，丝束立刻与凝固浴流分离。
图6示意性表示关系式(III)中所包含的几何尺寸。附图中标号6’表示孔径为D的两个喷丝头孔。d表示喷丝头孔6’出口端细孔的中心间距。x表示两个细孔间的距离，d’表示进入纺丝浴时细流间的中心间距。P是纤维束与凝固浴流分离的点。β是分离的偏转角。β*是凝固浴中两个相邻丝间的夹角(很小)。
实施例1
在一个搅拌容器中将0.49千克酶预处理的松木亚硫酸盐纤维素(Cuoxam-DP 580，干含量为44.9％)悬浮在含0.44克稳定剂的2.6千克NMMO(干含量65.0％)中，然后在剪切、90℃和500-25毫巴的条件下蒸馏掉0.93千克的水。形成的纤维素溶液的组成为10％纤维素、78.5％NMMO和11.5％水。该溶液不含显微镜下可见的颗粒。激光衍射颗粒分析(参见B.Kosa；Ch.MichelsChemical Fibers International 49[1999]第50-54页)证实直径＜9微米的颗粒含量为19ppm。该溶液的零剪切粘度为3450Pas，弛豫时间为4.1秒。在一个纺丝泵(1.2ml/U，25.8Upm)的作用下，纺丝溶液以31毫升/分钟的速度输送到长丝纱纺丝器的流入室中。该纺丝器有两个并排的帽形喷丝头。喷丝头的直径为12.5毫米，各有30个直径为130微米的纺丝细孔 ( L / D ≅ 1 ) 。纺丝溶液在流入室的停留时间为4.3λm。流入室的直径为5.4厘米，高度为0.4厘米。纺丝溶液在39000l/s的剪切条件下在纺丝头中，成形为丝束，以200l/s的拉伸速度和12.9的比例通过35毫米长的空隙，然后使纤维素在高度为3.5厘米的垂直凝固浴中凝固，使丝束穿过装在上纺丝浴槽底部(E＝13毫米)的如图5所示的导丝器(e＝5毫米，h＝4毫米)，以40°的角度偏离几乎以层状流动的凝固浴细流，在2.5cN/tex的丝束张力下平行输送到导丝盘，以500米/分钟的速度引出，最后在≤1.25cN/tex的丝束张力下洗涤、干燥、增柔和卷绕。
所得的长丝纱用如下参数表征：
细度                          40 dtex(30)
抗张强度                      43.7cN/tex
变异系数                      2.3％
断裂伸长                      8.5％
结节断裂强度                  34.1cN/tex
乌斯特(惰性)                  0.1％
实施例2
在剪切下用一个导流混合器(Leitstrahlmischer)按与水1∶20的比例将0.18千克Baumwoll-Linters纤维素(Cuoxam-DP 1907)打碎分散。为了获得均匀的悬浮液，在继续搅拌下慢慢加入4.20千克松木亚硫酸盐纤维素(Cuoxam-DP 450)。在吸压下分离出纤维素混合物。
在一个搅拌容器中加入上述的纤维素混合物和30.42千克NMMO(干含量为84％)，加入NaOH将其pH值调节到11.2。在高温、真空和剪切条件下蒸馏掉7.69千克的水。这时，该悬浮液转变成透明溶液。它的组成为13.0％纤维素、75.9％N删O和11.1％水，零剪切粘度为3850Pas，弛豫时间为3.1秒。在一个纺丝泵(4.8ml/U，32.7Upm)的作用下，纺丝溶液以157毫升/分钟的速度输送到长丝纱纺丝器的流入室中。该纺丝器有4个并排的帽形喷丝头。喷丝头的直径为20毫米，各有90个直径为120微米的纺丝细孔(L/D~1)。纺丝溶液在流入室的停留时间为2.3λm。流入室的尺寸为13.0×4.0×0.35厘米。纺丝溶液在42900l/s的剪切条件下在纺丝头中，成形为丝束，以245l/s的拉伸速度和11.7的比例通过28毫米长的空隙，然后使纤维素在高度为4.0厘米的垂直凝固浴中凝固，使丝束穿过装在上纺丝浴槽底部(E＝18毫米)的如图5所示的2个导丝器(e＝7毫米，h＝4毫米)，以50°的角度偏离凝固浴细流，在~3cN/tex的丝束张力下平行输送到导丝盘，以450米/分钟的速度引出，最后在≤1.5cN/tex的丝束张力下洗涤、干燥、增柔和卷绕。
所得的长丝纱用如下参数表征：
细度                              150 dtex(90)
抗张强度                          41.7cN/tex
变异系数                          3.2％
断裂伸长                          9.1％
结节断裂强度                      28.9cN/tex
乌斯特(惰性)                      0.1％
实施例3
将7.66千克/小时的酶活化和稳定的松木亚硫酸盐纤维素(Cuoxam-DP480，干含量为50.0％)和29.0千克/小时的N-氧化-N-甲基吗啉(NMMO，干含量为84.0％)连续加入到一个加热的CO-ROTATING-PROCESSOR 25 CONTI(LIST AG ARISDORF)中，分散成均匀的悬浮液。用一个计量泵将上述悬浮液送入一台DISKOTHEM B 63 CONTI(LIST AG ARISDORF)型溶解器，在内容物温度为900℃和真空度为20毫巴的条件下以4.7千克/小时的速度蒸馏掉水，产生27.0l/h的均匀纤维素溶液。它的组成为12.0％纤维素、76.3％NMMO和11.7％水，零剪切粘度为3100Pas，85℃弛豫时间为1.9秒。
在一个纺丝泵(9.6ml/U，47Upm)的作用下，纺丝溶液以451毫升/分钟的速度和85℃的内容物温度通过喷丝头过滤器，经过尺寸为9.2×6.2×0.8＝45.6厘米3的流入室(停留时间
Figure C0081542900121
3λm)，进入13个排成3行的纺丝帽，每个纺丝帽各有350个直径为100微米的纺丝细孔。纺丝溶液在16850l/s的剪切速度下挤入4550个纺丝通道，成形为丝束，以90l/s的拉伸速度和9.5的比例通过20毫米长的空隙，然后使纤维素在有凝固浴段为6.0厘米的凝固浴中凝固，以35°的角度偏离层状凝固浴细流，用导丝盘以120米/分钟的速度引出，最后输送到后处理和干燥。
在纺丝浴槽底部使用13个如图4所示的陶瓷导丝器。这些导丝器的排列与喷丝板上喷丝帽的排列相似。它们的尺寸为：E＝13毫米；e＝9毫米和h＝20毫米。
所得的纤维纱用如下参数表征：
细度                      dtex                 1.3
干抗张强度                cN/tex               43.5
湿抗张强度                cN/tex               36.5
干断裂伸长                ％                   14.5
湿断裂伸长                ％                   15.1
勾接断裂强力度            cN/tex               15.6
切段长度                  毫米                 38
实施例4
在一个透平混合器中按与水1∶16的比例将0.23千克高分子的松木亚硫酸盐纤维素(Cuoxam-DP 1100)打碎。为了获得均匀的悬浮液，分小批加入4.45千克Cuoxam-DP为480的松木亚硫酸盐纤维素，继续搅拌。用网带式设备从水中分离出均匀的纤维素混合物，得到9.36千克干含量为50％的纤维素。在一小时内将上述纤维素混合物和35.9千克NMMO(干含量为84％，还含有10克稳定剂)分批加入一台加热的CO-ROTATING-PROCESSOR 25 CONTI(LIST AGARISDORF)中，分散成均匀的悬浮液，同时蒸馏掉2.26千克水。用一个计量泵将43.0千克/小时的悬浮液送入一台加热的DICKOTHEM B 63 CONTI(LIST AGARISDORF)型捏和机中，在内容物温度为93℃和真空度为22毫巴的条件下以4.0千克/小时的速度蒸馏掉水，产生39千克/小时的均匀纤维素溶液。它的组成为12.0％纤维素、77.3％NMMO和10.7％水。该溶液的零剪切粘度为3750Pas，弛豫时间为2.1秒。从该溶液中凝固出的纤维素的Cuoxam-DP为506。
在一个纺丝泵(9.6ml/U，47Upm)的作用下，纺丝溶液以547毫升/分钟的速度和850℃的内容物温度通过喷丝头过滤器，经过尺寸为9.2×6.2×0.8＝45.6厘米3的流入室(停留时间
Figure C0081542900131
2.4λm)，进入5个排成2行的纺丝帽，每个纺丝帽各有1020个直径为80微米的纺丝细孔。纺丝溶液在13770l/s的剪切速度下挤入5100个纺丝通道，成形为丝束，以671/s的拉伸速度和8.8的比例通过22毫米长的空隙，然后使纤维素在有凝固浴段为5.0厘米的凝固浴中凝固，以30°的角度偏离层状凝固浴流，以100米/分钟的速度引出，合并成多股纱，洗涤，切割成纤维纱，进行后处理和干燥。
在在纺丝浴槽有5个排成2行的如图5所示的导丝器。它们的尺寸为：E＝20毫米e＝10毫米和h＝20毫米。
冷却的凝固浴(6-8℃)在上下纺丝浴槽之间的输送用一台膜式泵进行，速度约为35升/分钟。
所得的纤维纱用如下参数表征：
细度                      dtex                1.7
干抗张强度                cN/tex              42.8
湿抗张强度                cN/tex              35.9
干断裂伸长                ％                  15.5
湿断裂伸长                ％                  15.9
勾接拉断强力              cN/tex              15.1
切段长度                  毫米                38

Claims (18)

1.按将含水氧化胺用作溶剂的干-湿挤出法由纤维素制造纤维素纤维或长丝的方法，它包括如下步骤：
a)将cuoxam-DP为250-3000的纤维素或纤维素混合物分散在含水氧化胺中，
b)在高温、脱水和剪切的条件下将所得的分散体转化成85℃零剪切粘度为600-6000 Pa.s的均质溶液，
c)将所述的溶液输送到至少一个喷丝头，
d)每个喷丝头中的溶液成形为至少一个细流，将每个喷丝头中的细流拉过非凝固介质，然后在纤维素纤维凝固的条件下通过凝固浴，
e)在凝固浴段的结束处使纤维素丝束偏离凝固浴流，并引出丝束，
其特征在于步骤b)中的分散体转化成85℃时弛豫时间为0.3-50秒的溶液，和步骤c)中的溶液流过喷丝头共用的流入室，该溶液在所述流入室的停留时间至少等于在该纺丝温度下所述溶液的弛豫时间。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于对纤维素或纤维素混合物进行酶预处理。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于制备纤维素混合物时，先将cuoxam-DP为600-3000的纤维素分散在水中，然后加入cuoxam-DP为250-600的纤维素，并进行分散，湿压分离水后用作步骤a)中的纤维素混合物。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于将所述的细流单独和平行地通过非凝固介质，然后通过长度小于20厘米的凝固浴段。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤e)中的纤维素丝束以β＞10°的角度偏离凝固浴流，并以最大为5cN/tex的丝束张力引出。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的氧化胺是N-氧化-N-甲基吗啉。
7.按将含水氧化胺用作溶剂的干-湿挤出法由纤维素制造纤维素纤维或长丝的设备，它包括：
具有喷丝板和喷丝头(6)的纺丝头组合件(3)，
在两个用凝固浴泵(15)连接的槽(1，2)中的凝固浴，
在喷丝头(6)和所述两个槽(1，2)中上面一个槽中的凝固浴表面(7)之间的空隙(a)，
导丝盘(13)
其特征在于，在具有一排或多排或组喷丝头(6)的喷丝板上方配置了一个共用的流入室(5)，它的体积满足如下关系：
                 V≥vL·λm          (I)式中V表示流入室的体积，以厘米3计；vL表示纤维素溶液的体积流，以厘米3/秒计；λm表示纺丝溶液的弛豫谱的频率最大值处的弛豫时间，以秒计。
8.按将含水氧化胺用作溶剂的干-湿挤出法由纤维素制造纤维素纤维或长丝的设备，它包括：
具有喷丝板和喷丝头(6)的纺丝头组合件(3)，
具有两个用凝固浴泵(15)连接的槽(1，2)的凝固浴，
在喷丝头(6)和所述两个槽(1，2)中上面一个槽中的凝固浴表面(7)之间的空隙(a)，
导丝盘(13)
其特征在于，空隙(a)的宽度与纺丝溶液的弛豫时间满足如下关系：
             a≥[5+16λm 0.6]·e 0.002va      (II)式中a表示空隙宽度，以毫米计，λm表示纺丝溶液的弛豫谱的频率最大值处的弛豫时间，以秒计，va表示引出速度，以米/分钟计。
9.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于，喷丝头(6)、空隙宽度(a)和凝固浴段(w)的尺寸满足如下关系：
x ≥ a + w w · 4 D - - ( III )
式中x表示两个相邻喷丝头孔(6’)间的距离，a表示空隙宽度，w表示凝固浴段的长度，D表示喷丝头孔的直径。
10.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于，在上凝固浴槽(1)的底部(10)使用由陶瓷制成的导丝器(11)。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述的导丝器(11)分行或组排列。
12.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于，喷丝头(6)具有帽模，且纺丝细孔所占的喷丝头面积等于或小于导丝器(11)的入口面积。
13.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述导丝器(11)的入口面和出口面的直径比E/e≥1，出口棱角已被除去。
14.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述导丝器(11)的高度与出口面内直径之比h/e＜1，入口和出口处的棱角都被除去。
15.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于，上凝固浴槽(1)有流入口(19)该流入口前置缓冲室(18)。
16.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于，上凝固浴槽(1)有至少一个溢流口(9)，它的溢流孔高度可以调节。
17.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于，上凝固浴槽(1)相对于纺丝头组合件(3)的位置可以垂直调节。
18.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于，设置在上凝固浴槽(1)下面的导丝盘(13)是可垂直和/或水平调节的。
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