高强高膜聚乙烯醇纤维材料讲述

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1、高强高膜聚乙烯醇纤维材料【摘要】：高强高模聚乙烯醇纤维是PVA纤维研究的重要方向，它具有极其优异的性能和广泛的应用领域。本文从其制备方法、特性、应用、发展现状概述了高强高模聚乙烯醇纤维近年来的研究进展，对其发展方向做出展望。【关键词】：高强高膜聚乙烯醇纤维制备特性应用Highstrengthpolyvinylalcoholfibermembranematerial【Abstract】：Highstrengthandhighmoduluspolyvinylalcoholfibersisanimportantresear

2、chdirectionofPVAfibers,whichhasexcellentpropertiesandwideapplications.Thisarticlefromthepreparationmethods,properties,applications,developmentstatusofhighstrengthandhighmoduluspolyvinylalcoholfiberssummarizesrecentresearchprogress,toitsdevelopmentdirectionispro

3、spected.【Keywords】:HighstrengthpolyvinylalcoholfibermembranePreparationCharacteristicApplication1.聚乙烯醇纤维材料聚乙烯（PVA）醇为树脂束状短切纤维颜色为白色或微黄色的白色密度1.3（水为1）；化学性质稳定吸水性微弱。PVA是有潜力制得超高强纤维的柔性链聚合物之一，根据PVA大分子主链键能的理论计算，PVA纤维目前商品纤维的最高强度仅为理论强度的10％，最高模量为理论极限值的30％。聚乙烯醇(PVA)纤维是合成纤维的重

4、要品种，在轻工业、农业、渔业、医学等领域都有着广泛的应用。服用PVA第10页纤维的染色性、弹性和耐热水性较差，易褶皱。因此自20世纪70年代以来，PVA纤维逐渐从服装领域转向工农业、渔业和医学等方面，产业用和功能性纤维的比例不断增大。高强高模PVA纤维的开发及应用便是目前PVA及其纤维工业发展的主要动向之一。高强高模PVA纤维与尼龙、聚酯、高强力粘胶纤维等比较，具有强度高、模量大、延伸度低、耐冲击强度高、耐候性好、吸水性好、耐酸、耐碱等优点，可用作轮胎帘子线、工业用布、绳索、水泥包装袋、水泥增强材料、抗寒纱、过滤布、

5、石棉替代品等。因此，对高强高模PVA纤维的研究一直是PVA纤维行业的重要课题。2高强高膜聚乙烯醇纤维的制造方法经过几十年的发展，高强高膜聚乙烯醇纤维的制备方法有多种，其主要要以下几种：2.1湿法加硼纺丝传统的湿法纺丝是以水为溶剂，硫酸钠水溶液为凝固浴进行纺丝。由于硫酸钠是强脱水剂，PVA细流在凝固浴中往往是先浓缩后固化，凝固和浓缩无法同步，使初生纤维结构不均匀，分子间缩结严重，形成许多似晶区域，无法进行高倍拉伸，不能制得高强高模纤维。湿法加硼纺丝是在PVA溶液中加入硼酸作为交联剂，利用硼、钛、铜、钒等化合物，形成交联

6、凝胶结构，然后通过喷丝孔进入碱性凝同浴中叫，丝条出现凝胶化，通过湿拉伸—酸中和—湿热拉伸—第10页水洗，解除交联结构后，进行高倍热拉伸热定型．得到高取向和高结晶的高强高模PVA纤维。用聚合度3000一7000的PVA为原料，在凝固浴巾精心控制其双向扩散、相分离和凝同过程，用此种纺丝工艺方法可使纤维强度达到15～18cN／dtex、模量可达到400～500cN／dtex。湿法加硼纺丝方法是制备高强度纤维较PVA早采用的技术，由日本仓敷人造丝公司于20世纪60年代末提出。在水溶液中PVA易形成分子内和分子间氢键，使大分子

7、呈无规线团状而相互缠结，易产生胶粒并使溶液粘度增大或形成凝胶。硼、铜，钛等化合物在适当条件下可与PVA发生交联，抑制纺丝过程中大分子结晶，易于初生纤维的后拉伸。在PVA/水纺丝溶液中加入硼酸，使其与PVA形成交联结构，可抑制分子内或分子间氢键的形成以及减小大分子缠结程度等。例如，以碱性盐溶液为凝固剂湿法成形，硼酸交联，经中和、水洗、拉伸及热处理后，可制成强度约13cN/dtex和耐120℃热水的高强度PVA纤维。国内在湿法加硼纺丝工艺方面也进行了很多卓有成效的工作，采用该技术纺制的PVA纤维强度、模量和断后伸长分别可

8、达10~13cN/dtex。200~400cN/dtex和4%~9%2.2干湿法纺丝用干一喷湿纺方法制造纤维对原料聚乙烯醇只要它具有合适范围内的聚合度和可纺性而无其它特殊要求。适用于聚乙烯醇的溶剂有：有机溶剂,例如二甲基亚矾（DMSO）、丙三醇(甘油)、乙二醇、二乙撑三胺、乙二胺、苯酚无机盐的水溶液,第10页例如氯化锌、硫氰酸钠、氯化钙、氯化铝