Ioncell纤维是以离子液体为溶剂，通过湿法或干喷湿法纺丝制备的再生纤维素纤维。纺丝工艺的优化对再生纤维的结构与性能影响非常大。来自芬兰Aalto University的Herbert Sixta教授课题组，提出了一种Ioncell纤维制备过程空气浴优化的新方法：通过对流冷却和表面水化提高再生纤维强度，该成果发表在Cellulose(2020, DOI:10.1007/s10570-020-03115-8)。

图1. 纺丝过程空气浴示意图
（图片来源：Cellulose, 2020, DOI: 10.1007/s10570-020-03115-8）

图2. (a)(b) 空气浴温度和湿度与再生纤维伸长率和强度的影响规律
(c)(d) 动态蒸汽吸附测定空气浴中水蒸气质量及质量变化速率
（图片来源：Cellulose, 2020, DOI: 10.1007/s10570-020-03115-8）

　　该研究针对离子液体1 ,5-二氮杂双环[4 .3 .0]-5壬烯醋酸（[DBNH]OAc）纤维素纺丝体系，采用单孔喷丝板（长径比为2：1，孔径为100 um），固定牵伸速率、凝固浴温度等操作参数，系统地研究了空气浴温度和湿度对再生纤维强度和伸长率的影响。结果发现，随着空气浴温度的降低和湿度的增加，再生纤维的强度和伸长率均提高；当温度为30 °C、湿度为70%时，Ioncell纤维的强度和伸长率分别可达46.3±1.8 cN/tex和16±1.3%。动态蒸汽吸附和空气浴中水蒸气扩散实验，以及COMSOL Multiphysics的数值模拟进一步解释了空气浴温度和湿度对再生纤维力学性能的影响：对流冷却和表面水化提高了Ioncell纤维强度。该工作对干喷湿法纺丝过程空气浴进行了深入的研究，优化了纺丝工艺参数、提高了Ioncell纤维的强度，为Ioncell纤维工艺优化提供了科学依据。

原文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s10570-020-03115-8
原文作者：Chamseddine Guizani*, Kaarlo Nieminen, Marja Rissanen, Sauli Larkiala, Michael Hummel and Herbert Sixta
DOI：10.1007/s10570-020-03115-8