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随着现今科技的发展以及人们环保意识的加强,对天然可再生纤维材料的需求日益显著。其中,二醋酸纤维素纤维作为一种吸附能力强、尺寸稳定性好,且生物可降解的环保型纤维材料,是目前环保型纤维吸附过滤材料的研究热点之一。多孔二醋酸纤维素纤维不仅能保有原料良好特性,同时多孔结构能够赋予其更大的比表面积与表面能,有利于提高多孔二醋酸纤维素纤维材料的综合性能。在实际生产中干法纺丝是生产二醋酸纤维素纤维最为广泛的纺丝工艺。因此,寻求一种通过干法纺丝制备多孔二醋酸纤维素纤维的生产工艺,对于进一步扩大二醋酸纤维素纤维的应用领域,提升多孔二醋酸纤维素纤维的产品价值具有重要意义。本课题以二醋酸纤维素/碳酸钙(CaCO3)为溶质,二氯甲烷/丙酮为复配溶剂,采用干法纺丝方法制备了二醋酸纤维素/碳酸钙(CaCO3)复合纤维,复合纤维再经由稀醋酸溶液酸洗移除CaCO3,最终获得多孔二醋酸纤维素纤维。论文通过旋转流变仪,探讨了纺丝液质量分数、碳酸钙掺杂量和溶剂配比条件对干法纺多孔二醋酸纤维纺丝液流变性能的影响;并采用扫描电子显微镜(SEM)、三维景深数码显微镜、全自动比表面积及孔隙度分析仪(BET),对所制备的纤维形貌及不同碳酸钙掺杂量下纤维的比表面积进行了表征;同时,利用紫外分光光度计(UV-2000)对多孔二醋酸纤维素纤维及其在滤嘴中的相对位置和所占质量比对烟气中醛类物质吸附效果进行了测试与分析。实验结果表明,当纺丝液质量分数降低时,纺丝液的流动性会明显加强,纺丝质量分数从15 wt%增大到23 wt%时,纺丝液表观粘度(以剪切速率为80 s-1时为例)从8.15Pa·s增加到52.7 Pa·s,结构粘度指数由2.42增大为6.24;随着纺丝液体系中碳酸钙掺杂量的增加,纺丝液的流变参数整体呈现下降趋势,表观粘度(以剪切速率为80 s-1时为例)逐渐减小,碳酸钙掺杂量由3 wt%增大到8 wt%时,纺丝液表观粘度从38.6 Pa·s下降到8.28 Pa·s,结构粘度指数从4.98下降到3.62。溶剂体系中,二氯甲烷含量提高,纺丝液溶剂挥发速度加快,纺丝液粘度和表面张力有所上升。结合不同条件下纺丝液的流变性能以及多孔二醋酸纤维素纤维的形貌发现,随着纺丝液质量分数上升,纺丝液的流动性降低,纺丝稳定性将会明显提升,所纺纤维直径更加均匀,但质量分数过高将会导致纺丝液粘度过大,可纺性降低;纺丝液溶质中碳酸钙粒子掺杂量的增加,在移除后有利于改善纤维内部多孔形貌及提升纤维的比表面积:当碳酸钙掺增至6wt%时,纤维比表面积可扩大3倍左右,但当碳酸钙掺杂量增至8 wt%时,将会导致喷丝口堵塞,断头增加;随着纺丝溶剂中二氯甲烷所占比例的提高,溶剂挥发带来的纤维表面成孔效果加强,纤维表面逐步从无孔过渡到明显的多孔结构。对多孔二醋酸纤维素纤维的吸附作用测试结果显示,随着纤维比表面积的增大,可明显提高滤嘴对烟气总相粒物的截留质量和降低主流烟气中醛类物质的含量,碳酸钙掺杂量为6 wt%时所得多孔二醋酸纤维制备的滤嘴,相对于未掺杂碳酸钙时所得二醋酸纤维制备的滤嘴,其总相粒物截留质量提升了2倍以上,而主流烟气中所含的醛类物质则减少了51.2%、滤嘴中所截留的醛类物质增加了65.4%;当滤嘴中多孔二醋酸纤维素纤维所占质量比例增大时,滤嘴对烟气的吸附过滤作用明显增加,滤嘴中多孔二醋酸纤维素纤维质量增大到130 mg时,滤嘴所吸附的总相粒物增大至原来的7倍多,主流烟气中所含醛类物质减少了原来的67.5%,滤嘴浸出液中所含醛类物质质量增大了原先的1.26倍;另外,多孔二醋酸纤维素纤维试样置于滤嘴中不同位置时,滤嘴对香烟中醛类物质的吸附效果会产生不同影响,其中当多孔纤维过滤段与无孔纤维滤段呈“三明治”形式构成时,滤嘴吸附过滤效果最佳。