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摘要：通過非等溫吹塑薄膜擠出實驗研究了纖維素的NMMO(N-甲基嗎啉-N-氧化物，亦稱N-甲基氧化嗎啉)溶液在不同工藝條件下的拉伸流動行為。討論和推導(dǎo)了擠出過程中的理論數(shù)學(xué)模型，測定了纖維素溶液在加工過程中膜泡半徑和膜厚隨加工方向的變化，并對沿加工方向上拉伸速率和表觀拉伸黏度的變化進(jìn)行了探討。研究表明：質(zhì)量份數(shù)為9％的纖維素溶液在加工過程中拉伸黏度受拉伸速率與溫度的綜合影響，沿加工方向呈現(xiàn)先微降，再漸升的趨勢；在加工過程中隨著牽引速度和膜泡內(nèi)外壓力差(△P)的增大，膜泡的厚度變小，拉伸速率變大，拉伸黏度變小。　　關(guān)鍵詞：拉伸黏度；吹膜；纖維素溶液    應(yīng)用Lyocell工藝來制得的纖維素管膜與Lyocell纖維一樣，也具有生產(chǎn)工藝的無污染性和產(chǎn)品的可降解性等優(yōu)點；而且管膜的吹膜過程為雙軸拉伸，與加工過程為單軸拉伸的平膜相比物理性能要好得多。        本文研究中采用的是吹制的雙軸拉伸管膜。如圖1所示，纖維素的NMMO水溶液通過環(huán)狀口模擠出形成一個膜管，與此同時壓縮氣體從口模的上部輸入，將膜管在空氣隙中充脹成一個膜泡后進(jìn)入凝固浴中成型。同時，膜管內(nèi)部也要輸入凝固浴以對膜管內(nèi)壁進(jìn)行凝固。本實驗中采用的內(nèi)外凝固浴都為水。國外有許多單位都在進(jìn)行NMMO法纖維素薄膜的研究開發(fā)工作，如奧地利的Lenzing公司、英國Courtaulds公司、日本Terumo公司等。         高聚物物料的流動在高聚物加工中是十分重要的。絕大多數(shù)高聚物加工成型幾乎都在流動態(tài)下進(jìn)行，成型過程不僅決定了高聚物制品的外觀、形狀和質(zhì)量，而且對材料的鏈結(jié)構(gòu)、超分子結(jié)構(gòu)及織態(tài)結(jié)構(gòu)都有著極其重要的影響，是決定高分子材料最終結(jié)構(gòu)和性能的中心環(huán)節(jié)。        本文所涉及的拉伸流動因在實驗方法和實驗結(jié)果的分析上都還存在許多困難，故目前研究尚不多。對于薄膜吹塑過程流變方面的研究，近30年來只有Han和Park的實驗及理論模型最為經(jīng)典。但該模型的研究對象是聚乙烯等常規(guī)高聚物熔體，且吹膜加工方向是垂直向上，通過空氣冷卻凝固。本實驗采用纖維素溶液進(jìn)行吹膜，加工方向是垂直向下，通過空氣冷卻并經(jīng)過凝固浴進(jìn)行凝固。因此必須對Han采用的模型進(jìn)行修改才能應(yīng)用。本文通過纖維素的NMMO溶液的吹塑薄膜實驗研究了不同工藝條件下的拉伸流動行為，測定了拉伸黏度沿加工方向的變化。1  實驗部分1．1  主要原料    NMMO(C5H11NO2)，質(zhì)量含量為50％，德國BASF公司；    保定棉漿，聚合度為488，保定漿粕廠；    901#木漿粕，聚合度為728，美國生產(chǎn)；    抗氧劑，沒食子酸丙脂(C10H12O3)，上海試劑二廠生產(chǎn)。1．2主要設(shè)備    阿貝折光儀，2WA860641，上海光學(xué)儀器廠；    塑料薄膜片測厚儀，CH-1-S，精度為0．001mm，上海六菱儀器廠；    熱電偶溫度計，010，上海婁山熱工儀表廠；    張力計，由東華大學(xué)SZC-Ⅲ型纖維張力測試計改制；    控制應(yīng)力流變儀，RS150L，德國HAAKE公司；    差壓表，2000-250PA，美國Dwyer儀器公司。1．3  實驗過程        首先按照工藝要求制備纖維素質(zhì)量份數(shù)為9％的NMMO水溶液。在吹膜過程中，用數(shù)碼相機(jī)拍攝每種擠出條件下膜泡的形狀，并測定剛出凝固浴時纖維素薄膜的張力(如圖1)，以及進(jìn)入凝固浴前膜泡的溫度。然后，將收集的樣品用測厚儀測定沿加工方向薄膜的厚度分布。（待續(xù)）