การ ออกแบบ สปินเน็ต ที่ ละเอียด เพิ่ม ความ แข็งแรง ของ สายใยเซลลูโลส

ภายใต้แรงกดดันสองแบบของการเปลี่ยนแปลงสภาวะอากาศและความจํากัดของทรัพยากรสายใยสังเคราะห์จากน้ํามัน เช่น โพลีเอสเตอร์และไนลอน ได้ครองตลาดโลก เนื่องจากต้นทุนการผลิตที่ต่ําและคุณสมบัติทางกายภาพที่ดีเยี่ยมอย่างไรก็ตาม รูปแบบเศรษฐกิจเชิงเส้นที่ขึ้นอยู่กับเชื้อเพลิงฟอสซิลนี้ ตอนนี้กําลังเผชิญกับปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมที่ไม่เคยมีมาก่อนจากมลพิษจากพลาสติกขนาดเล็ก ไปยังการใช้พลังงานสูงและการปล่อยสารเคมีในระหว่างการผลิต.

เมื่อตรวจสอบตู้ผ้าของเรา พลาสติกเล็กๆ ที่ปล่อยออกมาระหว่างล้างผ้าสังเคราะห์ เข้าสู่ระบบนิเวศทางน้ํา ผ่านวงจรน้ําอุตสาหกรรมยืนอยู่ที่แยกทาง: การดําเนินการต่อไปตามเส้นทาง "พลังงานสูง สกปรกสูง" หรือการเปลี่ยนไปสู่ทางเลือกที่ยั่งยืน?สายใยเซลลูโลสที่เกิดใหม่จากผงไม้และขยะทอได้ปรากฏขึ้นเป็นทางแก้ปัญหาสําคัญ เนื่องจากความสามารถในการทําลายล้างทางชีวภาพและศักยภาพการผลิตในวงจรปิด.

การผลิตเส้นใยสังเคราะห์แบบปกติพึ่งพากระบวนการปิโตรเคมีที่เกี่ยวข้องกับการบริโภคพลังงานที่สําคัญและสารเคมีอันตรายแปลงเป็นพลาสติกจิ๋วที่ทนทานขณะที่พอลิเอสเตอร์ (rPET) จากขวดพลาสติกที่นํามานํามาใช้ใหม่ จะขยายอายุการใช้งานของวัสดุ แต่มันไม่สามารถแก้ไขภาวะมลพิษจากพลาสติกขนาดเล็กได้อย่างพื้นฐาน

ลิโอเซลและเส้นใยเซลลูโลสที่เกิดใหม่คล้ายกันใช้ระบบสารละลายวงจรปิด เช่น NMMO ลดการก่อสร้างสิ่งแวดล้อมอย่างสําคัญสายใยเหล่านี้มักมีปัญหาเกี่ยวกับความแข็งแรงในการเก็บรักษาความชื้น และความแข็งแรงในการแตกโดยไม่มีความแข็งแรงที่เพียงพอ สายใยที่ฟื้นฟูได้เผชิญกับปัญหาในการแปรรูปและอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ที่ลดลง

กระบวนการ Ioncell® แสดงถึงความก้าวหน้าในการหมุนสารละลาย โดยใช้ของเหลวยอนเป็นสารละลายสีเขียวสําหรับเซลลูโลสน้ําเหลวไอออน มีความดันระบายน้ําที่ต่ํากว่า และมีความสามารถในการละลายสูงกว่า, ทําให้การแปรรูปของแหล่งเซลลูโลสที่หลากหลายรวมถึงขยะผ้าผ้า

ในการแปรรูป Ioncell® โซลูโลซ่าที่ผลักดันผ่าน spinnerets จะผ่านช่องว่างอากาศที่โซ่โมเลกุลตรงกันภายใต้ความดัน ก่อนที่จะเข้าสู่อาบน้ําระบายเลือดกระบวนการเทอร์โมไดนัมิกที่ซับซ้อนที่ไม่สมดุลนี้กําหนดคุณสมบัติเส้นใยสุดท้ายผ่านการควบคุมความเร็วการดึง, อัตราการดึง, ความยาวของช่องว่างอากาศ, อุณหภูมิของอ่างอาบน้ํา, และกณิตศาสตร์ spinneret.

ระหว่างปารามิเตอร์การหมุน, กณิตศาสตร์ spinneret มีทางประวัติศาสตร์ได้รับการพิจารณาเป็นโครงสร้างพื้นฐานคงที่มากกว่าตัวแปรการปรับปรุง.การวิจัยของเราเปิดเผยบทบาทสําคัญของมันเป็น "ผู้ประกอบการที่ซ่อนอยู่ในคุณภาพการสร้างเส้นใย".

โซลูโลสละลายมีสนามตัดที่ซับซ้อนในหลอดเลือดดํา spinneret ความยาวต่อความกว้าง (L / D) มีผลสําคัญต่อการผ่อนคลายของสารละลายและประวัติการตัดการวิจัยเกี่ยวกับสารละลายเซลลูโลส / [BMIM]CL แสดงให้เห็นว่าความไม่มั่นคงทางไฮโดรไดนามิกทําให้มีอาการผิดปกติในเส้นใยการทดลองของเรายืนยันว่า ความยาวของเส้นประสาทที่ไม่เพียงพอ สร้างการกระจายความเครียดการตัดที่ไม่เท่าเทียมกันขณะที่ความยาวเกินส่งเสริมการสะสมพลังงานยืดหยุ่นและแนวทางไม่เท่าเทียมกัน.

การปรับปรุงอัตราส่วน L / D ของ spinneret ได้อย่างแม่นยํา ทําให้สามารถควบคุมการกําหนดทิศทางก่อนของโซ่โมเลกุลเซลลูโลส โดยยังคงความมั่นคงในการผลักออกข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นการปรับปรุงที่สมดุลในทั้งความยืดหยุ่นที่แตกและความแข็งแรงการพัฒนานี้ย้ายไปนอกเหนือการเน้นประเพณีทางเพศทางเคมีแสดงว่าการควบคุมโครงสร้างทางกายภาพสามารถปรับปรุงผลงานได้อย่างไร.

โดยการบูรณาการพารามิเตอร์การออกแบบ spinneret กับรุ่นรีโอโลจิกและข้อมูลคุณสมบัติเครื่องกลเราได้พัฒนารูปแบบกระบวนการคาดการณ์ซึ่งทําให้การวิศวกรรมย้อนหลังของกณิตศาสตร์ spinneret ตามรายละเอียดของเส้นใยเป้าหมาย

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีนี้ทําให้การฟื้นฟูของขยะเยื่อได้มีคุณภาพสูง เมื่อขยะผ้าเปลี่ยนเป็นเส้นใยความแข็งแรงสูงการรีไซเคิล "เส้นใยต่อเส้นใย" ที่แท้จริงกลายเป็นไปได้การควบคุมทางกายภาพที่แม่นยําชดเชยการลดระดับการพอลิเมอเรชั่นที่อาจเกิดขึ้นในช่วงรอบการรีไซเคิลหลายครั้ง

อนาคตของเส้นใยฟื้นฟูที่มีประสิทธิภาพสูง อยู่ที่การควบคุมโครงสร้างแบบจุลินทรีย์ การวิจัยเรือนิติ spinneret ของเราให้พื้นฐานทางทฤษฎีสําหรับเทคโนโลยี Ioncell®แต่นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นการทํางานในอนาคตจะวิจัยผลกระทบทางกณิตศาสตร์ต่อความสว่างและทิศทาง โดยใช้เทคนิคการแสดงลักษณะที่ก้าวหน้า เช่น การสับสับ X-ray synchrotron และกล้องจุลินทรีย์อิเล็กตรอน

ผ่านวิธีการผสมผสานทางเคมีและทางฟิสิกส์ สายใยเซลลูโลสที่ฟื้นฟูขึ้นจะลดชื่อเสียงของ "ผลประกอบการที่ต่ําต้อย" เพื่อกลายเป็นวัสดุเย็บผ้าหลักการเปลี่ยนแปลงนี้แสดงให้เห็นทั้งความจําเป็นด้านสิ่งแวดล้อมและเส้นทางของอุตสาหกรรมไปยังการเติบโตคุณภาพที่ยั่งยืนเมื่อเส้นใยที่ฟื้นฟูขึ้นเหนือเส้นใยสังเคราะห์แบบปกติ ในความแข็งแกร่งและการทํางาน เราจะบรรลุความสอดคล้องระหว่างแฟชั่นและสิ่งแวดล้อมทําให้การหมุนเวียนเป็นลักษณะที่กําหนดอุตสาหกรรมทอ.