Katika tasnia ya kitamaduni ya nyuzi za kemikali, mchakato wa kutengeneza nyuzi za kuyeyuka kwa teknolojia ya inazunguka hadi polima kama malighafi, kwa sababu ya mnato wa juu wa kuyeyuka kwa polima, nyuzi kawaida huwa katika kipenyo cha zaidi ya mikroni 10, kiwango kidogo (kiwango cha micron na nanometer) kawaida huhitaji utekelezaji wa teknolojia ya kusokota kwa umeme, mchakato kwa kuongeza inayohitajika 5 ~ 40 kv, kunyoosha kwa maji kwa visco pia. Kwa hiyo, katika teknolojia ya kuyeyuka inazunguka, polima kawaida huyeyushwa katika vimumunyisho vya kikaboni ili kuunda ufumbuzi wa inazunguka wa 1% ~ 20%, ambayo sio tu inapunguza mavuno ya nyuzi, huongeza gharama ya mchakato, lakini pia huleta matatizo ya kupona kwa kutengenezea na uchafuzi wa mazingira. Kwa hiyo, kwa muda mrefu imekuwa shida ngumu katika sekta hiyo kupata microfibers bila tete ya kutengenezea.

Kwa kuzingatia hili, timu ya Profesa Ning Xin wa Chuo Kikuu cha Qingdao ilibuni riwaya ya kiwango cha chini cha nishati Reactive melt spinning (RMS) kulingana na utaratibu wa upolimishaji wa anionic wa caprolactam, kichocheo na mfumo wa kuanzisha ili kuandaa nyenzo za nyuzi za polyamide 6 ndogo / nano. Utafiti unaohusiana unaitwa "Uundaji wa nylon-6 Mikusanyiko midogo ya nano-nyuzi kupitia Mchakato wa Kusokota Utendaji wa Nishati ya Chini "(https://doi.org/10.1039/D1GC03468E) matoleo yaliyochapishwa katika Kemia ya Kijani".

Kielelezo 1. Mchakato wa kuyeyuka unaoyeyuka (RMS)

Katika utafiti huu, chini mnato monoma kama inazunguka kuanzia malighafi, kwa njia ya udhibiti wa kinetics mmenyuko upolimishaji ya mnato mseto mfumo vinavyolingana high voltage umemetuamo shamba nguvu kukaza mwendo, barabara ya chini mnato monoma mchanganyiko, anionic pete-ufunguzi upolimishaji, polymer crystallization, maji extrusion kunyoosha kutengeneza na fiber random maingiliano mtandao mchakato. Halijoto ya mchakato ni takriban 80~100℃ chini kuliko joto la sasa la mchakato wa kuyeyuka wa kuyeyuka, na hivyo kupunguza sana matumizi ya nishati. Ikilinganishwa na inazunguka suluhisho, mchakato huu hautumii kutengenezea yoyote au nyembamba, ambayo inaboresha mavuno na kuokoa gharama ya kupona na matibabu ya kutengenezea.

Kulingana na sheria ya lambert-Bia, kiwango cha ubadilishaji wa monoma iliyochanganyika ya kuyeyuka yenye mnato bora wa kuchora ni kati ya 50% na 60% kwa kufuatilia mchakato wa upolimishaji wa upenyezaji wa pete ya anionic ya mfumo wa kuanzisha kichocheo cha caprolactam kwa spectroscopy inayobadilika ya infrared. Kwa kuboresha fomula ya malighafi na vigezo vya mchakato wa vitendanishi, sampuli zilizopatikana zilikuwa nyuzi za safu dhabiti zenye uso laini, na ziliunda filamu zenye vinyweleo zenye pande mbili na usambazaji wa nasibu. Vipenyo vya nyuzi zilisambazwa hasa kati ya nm 400 na 3 μm. Matokeo ya majaribio ya DSC yanaonyesha kuwa kiwango cha kuyeyuka cha nyuzinyuzi ni 212.4 ℃, ambacho kinaweza kufikia kiwango cha kuyeyuka cha kawaida. NAILONI 6 bidhaa (210 ~ 230 ℃), na fuwele yake ni 26.7%, chini kidogo kuliko ile ya nailoni ya biashara filamenti 6 (31.7%). Pia ina aina za α na γ za fuwele, ambazo ni za kawaida za nailoni 6. Na chini ya uwiano tofauti wa kiitikio na vigezo vya mchakato huonyesha mabadiliko ya kawaida ya pande zote. Kiwango cha wastani cha ubadilishaji wa monoma cha sampuli ya nyuzinyuzi kinachokokotolewa kwa njia ya uzani kinaweza kufikia zaidi ya 90%. Matokeo ya majaribio ya GPC yanaonyesha kuwa wastani wa uzito wa molekuli ya sampuli ya mwisho ni zaidi ya 50000, ikionyesha kuwa mchakato wa kuyeyuka unaoyeyuka unaambatana na mchakato wa majibu ya upolimishaji wa ufanisi sana na wa kina.

Kielelezo 3

Kwa kuongezea, utafiti pia ulifanya Tathmini ya Mzunguko wa Maisha (LCA) wa bidhaa za NYLON 6, kutoka chanzo cha monoma cha caprolactam -- usanisi wa nailoni 6 -- uzalishaji wa bidhaa za nailoni 6 -- mchakato wa uharibifu wa nailoni 6, uchunguzi wa jumla, ulinganisho na uchambuzi. Katika hatua ya uzalishaji wa nailoni 6, ikilinganishwa na kusokota kwa kiasi cha kuyeyuka na kusokota kwa suluhu, mchakato wa kuyeyuka unaoyeyuka (RMS) unaweza kuwa njia pekee ya kutoa nyuzi ndani ya kipenyo cha mikroni kadhaa na microni ndogo bila kutumia viyeyusho. Mchakato wote sio sumu, sio uchafuzi wa mazingira, matumizi ya chini ya nishati na mavuno mengi. Mchakato wa RMS pamoja na njia ambayo monoma ya caprolaktamu inaweza kuunganishwa na uhandisi wa kimeng'enya wa dondoo ya feri ya msimu wa baridi, na mchakato wa mzunguko wa kijani ambao nailoni 6 inaweza kuharibiwa na kuwa kitangulizi cha caprolactam, na hivyo kufikia mchakato wa utengenezaji endelevu wa nailoni 6 ndogo na nyuzi za nano katika mzunguko mzima wa maisha unaoonyeshwa kwenye FIG. 4. Wakati huo huo, mchakato wa RMS una matarajio ya kibiashara yanayowezekana sana kimawazo, na unatarajiwa kutambua uzalishaji wa kiviwanda wa nailoni 6 nyuzi ndogo/nano. Uvumbuzi wa mchakato huu na nyenzo zinazohusiana zimetangazwa kwa ulinzi wa hataza.