当前位置:文档之家› 聚乙烯醇纤维

聚乙烯醇纤维

在聚乙烯醇水溶液中加入少量硼酸,其粘度将明显增大,这种变 化与介质的pH值关系密切。当介质的pH值偏于碱性时,硼酸与聚乙烯 醇发生分子间反应,使溶液粘度剧增,以致形成凝胶。聚乙烯醇水溶 液与氢氧化钠反应,其粘度增加的速度较之添加硼酸更快。因此,可 以利用氢氧化钠水溶液作为聚乙烯醇纺丝的凝固剂。
在酸性催化剂作用下,聚乙烯醇可与醛发生缩醛化反应。缩醛化 反应既可在均相中进行,也可在非均相中进行。不过均相反应所得产 物的缩醛化基团分布均匀,其缩醛化物的强度、弹性模量以及耐热性 等都有所降低。当进行非均相反应时,在控制适当的条件下,由于缩 醛化基团分布不均匀,并主要发生在非晶区,故对生成物的力学性能 影响不大,而耐热性还有所提高。
~~~~CH2-CHOH-CH2-CH0H-CH2-CHOH~~~~~~头尾连接
~~~~CH2-CHOH-CHOH-CH2-CH2-CH2-CHOH~~~~~~头头连接
聚乙烯醇的聚合度分为超高聚合度(分子量25~30万)、高聚合
度(分子量17-22万)、中聚合度(分子量12~15万)和低聚合度
〔2.5~3.5万〕。醇解度一般有78%、88%、98%三种。部分醇解的醇
聚乙烯醇纤维
以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℃。
(1)乙炔法:乙炔法是以乙炔和醋酸为原料,在200℃左右,常压下以气相通到 以活性炭等为载体的 催化剂醋酸锌上反应制得醋酸乙烯。HC≡CH + CH3COOH —→ H2C = CH

OCOCH3
(2)乙烯法:乙烯法则以乙烯和醋酸为原料,以钯-金为催化剂,醋酸钾或醋酸钠为助催化剂,活性 氧化铝或硅胶为载体,在100℃以上,加压下反应制得醋酸乙烯。
聚乙烯醇纤维的生产工艺
一、生产和流程 一、纺丝原液的制备 目前大规模生产中都以水为溶剂配制聚乙烯醇(PVA)纺丝原液,其
工艺流程如下: PVA →水洗 →脱水→精PVA →溶解 →混合 →过滤 →脱泡 →纺丝原液 二、纺丝成形 聚乙烯醇纤维既可采用湿法纺丝成形,也可采用干法纺丝成形。一般
聚乙烯醇干法纺丝主要用于生产长丝。其纤维具有线密度低、截面结构均
匀、强度高、伸度低、模量高、染色性能好以及外观和手感近似蚕丝等特
点。 聚乙烯醇干法纺丝中,原液浓度一般为30%~40%。较高的原液浓
H2C=CH2 + CH3COOH + 1/2O2 —→H2C=CH + H2O

OCOCH3
以上所得醋酸乙烯是一种无色透明液体,易流动,挥发性强,略有毒性,对人体皮肤和 眼睛有刺激作用,微溶于水,溶于甲醇、乙醇和乙醚等普通有机溶剂。
2.醋酸乙烯聚合
在紫外线、γ射线、X射线等作用下,醋酸乙烯容易发生自由基型聚合 反应。十分纯净的醋酸乙烯在无氧情况下仅靠加热不会发生聚合。在 引发剂作用下,醋酸乙烯能在较缓和的条件下发生聚合。根据聚醋酸 乙烯的不同用途,工业上醋酸乙烯聚合的实施方法有很多种。用于制 造聚乙烯醇纤维使用的聚醋酸乙烯,通常是以甲醇为溶剂采用溶剂聚 合法制得。其主反应式为:
解度通常为87%~89%,完全醇解的醇解度为98%~100%。常取平均聚合
度的千、百位数放在前面,将醇解度的百分数放在后面,如17-88即
表聚合度为1700,醇解度为88%。一般来说,聚合度增大,水溶液粘度
增大,成膜后的强度和耐溶剂性提高,但水中溶解性、成膜后伸长率
下降。
其充填密度约0.20~0.48G/CM3,折射率为1.51~1.53。聚乙烯醇的熔点难于直接 测定,因为它在空气中的分解温度低于熔融温度。用间接法测得其熔点在230℃左 右。不同立规程度的聚乙烯醇具有不同的熔点。
湿法成形用于生产短纤维,干法成形用于制造某些专用的长丝。 1.湿法纺丝成形 与其它湿法成形的化学纤维相似,聚乙烯醇纺丝原液被送至纺丝机,
由供液管道分配给各纺丝位,经计量泵、烛形过滤器送至喷丝头,自 喷丝孔挤出后成为纺丝 细流,在凝固浴中凝固成为初生纤维,经进一 步后处理而得成品纤维。
2.干法纺丝成形
n H2C=CH ─→ -[ H2C─CH ]-n + 89kJ/mol
|
|
OCOCH3
OCOCH3
二、聚乙烯醇的制备
目前生产成纤用聚乙烯醇都是将聚醋酸乙烯在甲醇或氢氧化钠作用下 进行醇解反应而得。
-[ H2C─CH ]- n + CH3OH n + n CH3COOCH3
NaOH =-[ H2C─CH ]-
聚乙烯醇的合成、结构和性质
一、聚乙烯醇的合成
聚乙烯醇的化学结构为[C2H4O]n,相应的单体帷乙烯醇CH2=CHOH。由于游离 态的乙烯醇极不稳定,不能单独存在,所以要获得具有实用价值的聚乙烯醇, 通常以醋酸乙烯为单体进行聚合,进而醇解或水解制成聚乙烯醇。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.醋酸乙烯制备
目前醋酸乙烯的合成主要有乙炔法和乙烯法。
|
|
OCOCH3
OH
-[ H2C─CH ]- n + nNaOH —→ -[ H2C─CH ]- n + n CH3COONa
|
|
OCOCH3
OH
二、聚乙烯醇的结构和性质
1、聚乙烯醇的结构
在聚乙烯醇分子中存在着两种化学结构,即1,3和1,2乙二醇结构,但 主要的结构是1,3乙二醇结构,即“头·尾”结构。聚乙烯醇的聚合度 分为超高聚合度(分子量25~30万)、高聚合度(分子量17-22万)、 中聚合度(分子量12~15万)和低聚合度〔2.5~3.5万〕。
(2)化学性质 聚乙烯醇主链大分子上有大量仲羟基,在化学性质方面有许多与
纤维素相似之处。聚乙烯醇可与多种酸、酸酐、酰氯等作用,生成相 应的聚乙烯醇的酯。但其反应能力低于一般低分子醇类。
聚乙烯醇的醚化反应较酯化反应容易进行。醚化反应后,聚乙烯 醇分子间作用力有所减弱,制品的强度、软化点和亲水性等都有所降 低。
相关主题