7聚乙烯醇纤维总结.ppt

⒊缩醛化 缩醛化就是用醛处理纤维，使聚乙烯醇大分子上的部分羟基被封闭，从而进一步提高纤维的耐热水性。在缩醛化工艺中使用最普遍的是甲醛，其次还有壬醛、苯甲醛、对苯二甲醛等等。 ⑴缩醛化反应 在聚乙烯醇大分子上每个链节都含有一个羟基，经过纺丝，拉伸、热处理后，纤维的结晶度可达60％。就是说一部分大分子上的羟基被纳入了晶格，成为被束缚的羟基，反应在纤维上其耐热水性有所提高。 但是在非晶区部分还有一些自由羟基。为了进一步提高纤维的耐热水性，要把这一部分羟基封闭掉，缩醛化反应的实质就是使用甲醛与这一部分羟基反应，构成分子内缩合，从而使纤维的耐热水性和玻璃化温度有所提高。 缩醛化基本反应为： ⑵缩醛化浴组成（短纤维） HCHO （g/L） 25±2 缩醛化剂 H2SO4（g/L） 225±3 催化剂 Na2SO4 （ g/L ）70±3 阻溶胀剂（由纤维带入） ⑶缩醛化温度 T↑，缩醛化反应速度↑，甲醛挥发量↑并恶化劳动条件，一般控制在70℃。 ⑷缩醛化时间 喷淋式为20～30min，浸没式为10～12min。 ⑸缩醛度 缩醛度：进行缩醛化反应的羟基数与大分子原来所含全部羟基数之比。 短纤维缩醛度为33～35％（热处理后：纤维结晶度已达60％）。 进入缩醛化反应的羟基数 大分子上原来所含全部羟基数 缩醛度／％(摩尔分数)＝ ⒋温水洗 目的是把附在纤维上的甲醛和H2SO4洗掉，水洗方式是喷淋式多次洗涤、多次榨液，温水洗液含NaOH为1g/L，温度70～80℃。 前两次水洗主要是洗掉纤维上的甲醛和H2SO4，后两次洗涤目的主要是中和。水洗后可除去甲醛99％， H2SO4全部除去，纤维上附有微量的碱。 ⒌上油 降低纤维摩擦系数和电阻值，以适合纺织加工。 ⒍干燥、冷却、调湿 干燥――脱除水分 调湿――使水分趋近于维纶的平衡水分，使成品在贮存、运输过程中含水率变化较小，均匀性好。 聚乙烯醇命名：，由缩写代号加牌号组成。 缩写代号 ：PVA 牌号组成：平均聚合度、阿位伯数字、醇解度、主要用途、醇解工艺 PVAL17－99F： 17：平均聚合度1700。用两位阿拉伯数字表示，千位和百位两个数字 L：工艺：L－低碱醇解，H高碱醇解。。 99：醇解度：两位阿拉伯数字。在醇解过程中，聚醋酸乙烯中醋酸根（-OOCCH3）被羟基（OH）取代的程度称为醇解度。 F：主要用途：F－纤维用、M－药用；S*（浆纱用） 第四节 水溶性聚乙烯醇纤维 水溶性PVA纤维是一种功能性差别化纤维。它不仅具有理想的水溶温度、强度和伸度，有良好的耐酸、耐碱、耐干热性能，而且溶于水后无味、无毒，水溶液呈无色透明状，在较短的时间内能自然分解，对环境不产生任何污染，是优良的绿色环保产品。 一、水溶性聚乙烯醇纤维原料 普通PVA具有较高的聚合度和醇解度，在柔性主链上含有大量羟基，分子间和分子内形成大量氢键，物理交联点多，密度高，导致PVA纤维结晶度高，不利于水分子的渗入。 若提高水溶性必须减弱大分子间的亲和力，其一般方法有两种：降低羟基含量和增加羟基间的距离。 PVA随着聚合度的增加，纤维疏水性增加，水溶温度相应提高。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。 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，以提高其水溶性。 二、水溶性纤维的制备方法 ⒈湿法纺丝 湿法纺丝以水为溶剂，芒硝溶液为凝固浴，选择合适的聚合度和醇解度的PVA，以适宜的工艺条件，可制得水溶温度较高的水溶性纤维。此法的优点是产量高、成本低。 其缺点是工艺难度大，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。 ⒉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。此法的优点是纺丝工艺简单，宜于生产多品种的水溶性长丝，特别适宜生产常温水溶性纤维。但此法产量低、成本高。 3.半熔融纺丝　 PVA的熔点与其分解温度非常接近，不能直接进行熔纺，可以采用增塑熔融纺丝。如加一定量的水使PVA增塑，而后在120～150℃下使其成为半熔化状态，以很大的压力从喷丝头中压出，接着在空气中冷却凝固。 4.硼酸凝胶纺丝 　　　将添加了硼酸的PVA凝胶液细流，在NaOH和Na2SO4凝固浴中进行成型、交联。交