水溶性聚乙烯醇纖維生產(chǎn)及應(yīng)用

1、一簍gg墼史魚_!上瘴拄蛆蚜凰高列鼢維辣盎與吏揚(yáng)玲量～穢讓竹以是水溶性聚乙烯醇纖維生產(chǎn)及應(yīng)用福建紡織化纖集團(tuán)有限公司蘇文瑞丁曉峰摘要：水溶性聚乙烯醇(PVA)纖維有不同水溶溫度和外觀形狀，規(guī)格品種多，制造方法有濕法、干法紡絲，有有機(jī)溶劑的濕法凍膠和干濕法凍膠紡絲法，有熔融和半熔融法、有醇解一步法等水溶PVA纖維是應(yīng)用領(lǐng)域泛e3水溶性合成纖維，主要應(yīng)用領(lǐng)域有紡織、造紙、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、衛(wèi)生、軍事等關(guān)黼融PvA水溶性纖維性能紡絲應(yīng)用1概述水溶性

2、纖維即是可溶于水的纖維狀物質(zhì)。其纖維形狀可粗可細(xì)、可長可短。有超短纖、短纖、長絲等不同品種，亦有超細(xì)水溶纖維，線密度在O1—1Odtex之間。纖維在水中溶解(或絲溶化)，有～定溫度要求，所以按水溶溫度來衡量水溶纖維的水溶性，并以此區(qū)別不同的品種和類別。未經(jīng)醛化的維綸纖維即聚乙烯醇(PVA)纖維，因其分子鏈中含有大量的新水基團(tuán)——羥基(OH)，故其具備水溶性能。在合成纖維中，PVA纖維是唯一可以水溶的纖維。早在上世紀(jì)三十年代初德國科學(xué)家就

3、用PVA紡絲得到了水溶性纖維。最初開發(fā)出來的水溶性纖維這個(gè)特點(diǎn)只是用于醫(yī)療外科縫合線，由于生產(chǎn)的纖維強(qiáng)度低，因而沒有進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。在此后的四十年代，由于PVA纖維縮醛化既維綸纖維研制成功，使PVA纖維才得到了很大發(fā)展。但隨著其它合成纖維的發(fā)展，服用性能相對(duì)偏差的維綸纖維的發(fā)展又出現(xiàn)了延緩趨勢(shì)。由于此前重視了對(duì)PVA纖維不溶于水的研究發(fā)明了維綸纖維，反而忽視了其水溶性能的一面。用PVA可制成不同水溶溫度的水溶纖維性能，而且加工使用性能優(yōu)

4、異，比天然的水溶纖維如海藻纖維、纖維素材料中的半纖維素纖維、以及具有一定水溶性能的用纖維素材料制成的羧甲基纖維素纖維、聚氧乙烯纖維和羥乙基纖維素等纖維來得好，如表l。而且其成本也是較低的，所以它是最理想的水溶性纖維材料。表1各種水溶性纖維的性能原料類型溶解溫度(℃)千強(qiáng)(g／d)f伸度(％)SII‘4022PVASL2clSS20以卜55澡婁鈣鹽2(】以F‘T維素氰基化作川30‘‘m5丹子茸1IJJJ!Uf7孑囊黧鬟；鬟鍪融史剛幽i恥顯

5、髓酗毯撼紅壁赫鑣境蠛：鯉!!!￡垡曼曼。九十年代初，蘭』I1維尼綸廠與四川大學(xué)曾經(jīng)合作，應(yīng)用溶劑冷凍凝膠紡絲方法研制水溶性PVA纖維，因故而未獲得成功。九十年代末，四川大學(xué)又再次與四川維尼綸廠合作，用上述工藝方法研制水溶性PVA纖維，已于前年完成工業(yè)化試驗(yàn)，目前四”l維尼綸廠正在建設(shè)工業(yè)生產(chǎn)線，不久即可生產(chǎn)5℃一90℃可溶的各種PVA纖維及其它高性能PVA纖維產(chǎn)品。12水溶PVA纖維的分類和性能水溶PvA纖維按幾何尺寸分，有長絲、短纖、

6、超短纖(含不等長纖維)，以及特殊的超細(xì)纖維。水溶溫度是PVA水溶纖維的一個(gè)重要指標(biāo)，按水溶性分，有難溶和易溶之別。PVA纖維的水溶性能除取決于PVA的化學(xué)結(jié)構(gòu)外，也取決于纖維的形成過程及工藝條件，以及由此形成的結(jié)構(gòu)。在超分子結(jié)構(gòu)中纖維的結(jié)晶度對(duì)水溶溫度的影響最大，一般而言，結(jié)晶度增加會(huì)使纖維的水溶溫度提高。因此控制纖維的結(jié)晶度是調(diào)節(jié)纖維水溶溫度的重要手段。在相同的拉伸倍數(shù)下，PVA纖維的結(jié)晶度隨拉伸溫度的增加而顯著增加(圖1)60裝髓4

7、0嚯姆20OO5101520拉伸倍數(shù)圖1PVA水溶纖維的結(jié)晶度與拉伸倍數(shù)的關(guān)系纖維的水溶溫度與纖維的結(jié)晶度有直接的關(guān)系。表2為凝膠紡絲法生產(chǎn)的PVA水溶纖維的水溶溫度和纖維結(jié)晶度之間的關(guān)系。纖維的水溶溫度隨結(jié)晶度的提高而上升，反之亦然。由此可見，可以通過調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝條件控制纖維的結(jié)晶度，從而控制纖維的水溶溫度。表2水溶溫度與結(jié)晶的關(guān)系樣品名稱紹品度(％)東溶溫度pvA5鰣5320附^^560350PVA7n64960PVAX69】870