聚乙烯醇纤维

一种合成纤维
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简介

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聚乙烯醇纤维其主要特点是强度高模量高、伸度低、耐磨、抗酸碱、耐候性好,与水泥、石膏等基材有良好的亲和力和结合性,且无毒、无污染、不损伤人体肌肤,对人体无害,是新一代高科技的 绿色建材 之一。生产维轮纤维的原料聚乙烯醇是一种水溶性高聚合物,性能介于塑料和橡胶之间,用途广泛。我国的聚乙烯醇生产能力和产量均居世界第一,其后依次为日本、英国和朝鲜 [1]
聚乙烯醇 为原料纺丝制得的 合成纤维 。将这种纤维经甲醛处理所得到 聚乙烯醇缩甲醛纤维 ,中国称 维纶 ,国际上称 维尼纶 。比较低分子量聚乙烯醇为原料经纺丝制得的纤维是水溶性的,称为 水溶性聚乙烯醇纤维 。一般的聚乙烯醇纤维不具备必要的耐热水性,实际应用价值不大。聚乙烯醇缩甲醛纤维具有柔软、保暖等特性,尤其是吸湿率(可达 5%)在合成纤维诸品种中是比较高的,故有合成棉花之称;但其耐热性差,软化点只有120℃。

沿革

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20世纪30年代初期,德国 瓦克 化学公司首先制得聚乙烯醇纤维。1939年,日本 樱田一郎 、矢泽将英,朝鲜李升基将这种纤维用甲醛处理,制得耐热的 聚乙烯醇缩甲醛纤维 ,1950年由日本 仓敷 人造丝 公司(现为 可乐丽 公司)建成工业化生产装置。1984年聚乙烯醇纤维世界产量为94kt。60年代初,日本 维尼纶 公司和可乐丽公司生产的水溶性聚乙烯醇纤维投放市场。

生产方法

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聚乙烯醇纤维所用原料聚乙烯醇的 平均分子量 为60000~150000,热分解温度为200~220℃,熔点为225~230℃。聚乙烯醇纤维可用湿法纺丝和干法纺丝制得。将热处理后的聚乙烯醇纤维经缩醛化处理可得聚乙烯醇缩甲醛纤维。缩醛化处理过程是将丝束经水洗除去芒硝(硫酸钠)后,从醛化溶液(由醛化剂甲醛、稀释剂水、催化剂硫酸、阻溶胀剂硫酸钠组成)中通过,再经水洗的过程。也可将丝束切成短纤维,用气流输送至后处理机,在不锈钢网上进行缩醛化处理。为改善纤维性能,可将含有交联剂硼酸的聚乙烯醇溶液(浓度为16%)进行湿法纺丝,所得初生纤维在碱性凝固浴中凝固,经中和、水洗和多段高倍拉伸和热处理,则可获得强度达106~115cN/dtex的长丝 [2]

性能

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1、具有很好的机械性能,其强度高、模量高、伸度低。
2、耐酸碱性、抗化学药品性强。
3、耐光性:在长时间的日照下,纤维强度损失率低。
4、耐腐蚀性:纤维埋入地下长时间不发霉、不腐烂、不虫蛀。
5、纤维具有良好的 分散性 :纤维不粘连、水中分散性好。
6、纤维与水泥、塑料等的亲和性好,粘合强度高。
7、对人体和环境无毒无害。

用途

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聚乙烯醇缩甲醛纤维 在工业领域中可用于制作 帆布 、防水布、 滤布 、运输带、 包装材料 、工作服、 渔网 和海上作业用 缆绳 。高强度、高 模量 长丝可用作运输带的 骨架材料 、各种 胶管 、胶布和 胶鞋 的衬里材料,还可制作自行车胎 帘子线 。由于这种纤维能耐水泥的碱性,且与水泥的粘结性和亲合性好,可代替石棉作水泥制品的增强材料。可与棉混纺,制作各种衣料和室内用品,也可生产针织品。但耐热性差,制得的织物不挺括,且不能在热水中洗涤。此外,在 无纺布 、造纸等方面也有使用价值 [2]

溶解性

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聚乙烯醇纤维可与其他纤维 混纺 ,再在纺织加工后被溶去,得到细纱高档纺织品,也可制得 无捻纱 或无纬毯。还可作为粘合剂用于造纸,以提高纸的强度和韧性。此外,还可制特殊用途的工作服、 手术缝合线 等。

改性聚乙烯醇纤维

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重要的改性品种是 氯乙烯 - 聚乙烯醇 接枝共聚 纤维,中国称为维 氯纶 。它以低 聚合度 聚乙烯醇水溶液作分散介质,在催化剂作用下,使氯乙烯和聚乙烯醇接枝共聚;从得到 共聚物 乳液中,以 乳液纺丝 法(见 化学纤维纺丝 )纺得纤维;再经与 聚乙烯醇缩甲醛纤维 相似的后处理过程,制得纤维成品。它兼有 聚氯乙烯纤维 和聚乙烯醇缩甲醛纤维的优点。