第七章 聚乙烯醇纤维(PPT-45).ppt

溶剂湿式冷却凝胶纺丝工艺示意图 第六节 水溶性聚乙烯醇纤维 最初的PVA水溶性纤维，在德国试制成医用手术用纱和外科缝合线。在第二次世界大战中，美国用PVA纤维制成敷设水雷用的降落伞。上世纪五十年代末，日本的水溶性纤维产量已占维纶总产量的20％。 我国从上世纪七十年代末开始了水溶性纤维的研制工作，北京维尼纶厂和上海石化公司维纶厂成功开发了70℃左右水溶性PVA纤维，并已形成规模生产，现已有溶 解温度为40～90℃的各种水溶性PVA纤维品种供应国内外市场。 一、水溶性聚乙烯醇纤维原料　 提高PVA水溶性必须减弱大分子间的亲和力：降低羟基含量和增加羟基间的距离。 　 采用低聚合度的PVA纺丝，可得到水溶温度较低的纤维。但聚合度降低，可纺性变差。 PVA的醇解度对纤维水溶性的影响也很大。残余乙酰基将妨碍大分子的紧密排列，使结晶性变差，水溶温度降 低。但残余乙酰基的存在，会影响初生纤维的拉伸性能，使断丝、毛丝增多，还会影响纤维着色，因此水溶性PVA的醇解度应有一适当水平。  引入共聚组分，改变PVA分子链的化学结构和规整度，降低分子间、分子内羟基作用，也可以提高水溶性。 二、水溶性纤维的制备方法 1.湿法纺丝 以普通湿法纺丝难以生产不含Na2SO4而能溶于80℃以下水中的PVA纤维，我国多采用湿法纺丝工艺生产水溶温 度在70～90℃的水溶性纤维。对于不能水洗的水溶性PVA纤维也可采用有机溶剂进行湿法纺丝。 专利：聚合度为1700、醇解度为95%的PVA，溶剂为DMSO在质量比为75／25的甲醇／DMSO的混合物中凝固成形得到低于45℃的水溶性PVA纤维。 2.干法纺丝　 将高浓度的PVA溶液喷入热空气中，使溶剂蒸发而凝固成丝，再经干热牵伸、热处理而得到水溶性纤维。此 化 纤 工 艺 学 第六章 聚乙烯醇纤维 第七章 聚乙烯醇纤维 第一节 概述 一、聚丙烯纤维的发展概况 聚丙烯（Polypropylene，缩写为PP）纤维是以丙烯聚合得到的等规聚丙烯为原料纺制而成的合成纤维，在我国的商品名为丙纶。 早期，丙烯聚合只能得到低聚合度的支化产物，属于非结晶性化合物，无实用价值。1954年Ziegler和Natta发明了Ziegler-Natta催化剂并制成结晶性PP，具有较高的立构规整性，称为全同立构PP或等规PP。这研究成果在聚合领域中开拓了新的方向，给PP大规模的工业 化 纤 工 艺 学 聚乙烯醇纤维是聚乙烯醇缩甲醛纤维的简称，商品名称维纶、维尼纶。 1939年研制成功， 1950年日本仓敷人造丝公司工业化生产。 我国1964年在北京引进日本设备建立的第一个维尼纶厂开始投产，随后又兴建了一批年产量万吨的维尼纶厂。 优点：强度高、吸湿性好、耐日晒、外观和性能和棉花相似，短纤维主要和棉混纺。 缺点：染色性差、耐热水性差、尺寸稳定性差。 作为服用纤维很少，主要用于工业、农业、渔业： ①纤维增强材料：塑料用增强材料、代替石棉作水 泥石棉板、建筑陶瓷。 ②渔网、绳索、帆布。 ③水溶纤维：基布、高性能纱线。 ④仓装材料：具有良好的耐日光性、耐气候性、强 度高、耐磨性好。 第二节 聚乙烯醇的制备及性质 游离态的乙烯醇不能单独存在，会自发的进行重排转变为乙醛 所以用醋酸乙烯为单体进行聚合，然后将制得的聚醋酸乙烯进行醇解，制得聚乙烯醇。 一、醋酸乙烯的合成 1、乙炔法： 电石乙炔法 天然气乙炔法 2、乙烯法： 发展方向 电石乙炔法→天然气乙炔法→乙烯法 二、醋酸乙烯的聚合 采用溶液法聚合，反应容易控制，产品质量较好。以甲醇为溶剂的聚合过程如下反应： 主反应： 副反应： n H2C=CH ─→ -[ H2C─CH ]-n + 89kJ／mol | | OCOCH3 OCOCH3 三、聚醋酸乙烯的醇解 聚醋酸乙烯甲醇溶液在NaOH的作用下发生醇解反 主反应 副反应 四、纤维级PVA性质 DP 1750±50 残存醋酸根 ＜0.2％ 醋酸钠＜7％。 第三节 聚乙烯醇的原液制备 一、原液制备流程 PVA→水洗→脱水→溶解→混合→过滤→脱泡→纺丝原液 1.水洗 目的: ①降低PVA中NaAc含量，使之＜0.2％，减少热处理时的碱性着色 ②除去过低分子量PVA，改善分子量分布 ③使PVA