纖維成型-聚乙烯醇縮醛

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1、聚乙烯醇縮醛纖維聚乙烯醇縮醛纖維是合成纖維的主要品種，其常規(guī)產(chǎn)品是聚乙烯醇縮甲醛，我國簡稱維綸（PVF）。產(chǎn)品大多是切斷纖維，即短纖維。。1924年，德國Hermann和Haehnel就將聚醋酸乙烯醇制得聚乙烯醇PVA，隨后又以其水溶液用干法紡絲制得纖維。20世紀30年代，德國Wacker公司生產(chǎn)得到聚乙烯醇纖維，定名為賽因索菲爾（Synthofil),主要用于手術(shù)縫線。1939年，日本櫻田等人通過熱處理和縮醛化的方法將聚乙烯醇制成耐熱水性良好的纖維，加速了聚乙烯醇纖維的工業(yè)化合成紡絲成型后加工性能、用途、改性聚乙

2、烯醇縮醛纖維聚乙烯醇縮醛纖維的合成游離的乙烯醇不能單獨存在，會自行發(fā)生分子間的重排而轉(zhuǎn)化為乙醇：OHOH2C═CHH3CCH∥因此，不能直接用乙烯醇制備聚乙烯醇，而是用醋酸乙烯聚合制成聚醋酸乙烯，然后再醇解或水解而得到聚乙烯醇。醋酸乙烯的聚合醋酸乙烯在引發(fā)劑的作用下聚合nH2C=CH[CH2-CH]nOCOCH3OCOCH3放熱89.2kJ/mol聚醋酸乙烯的醇解PV-OAc+nCH3OHPV-OH+nCH3OAcNaOH聚乙烯醇縮醛纖維的紡絲成型紡絲原液的制備聚乙烯醇易溶于水而得到紡絲原液，所以生產(chǎn)中均以水為溶劑

3、。制備聚乙烯醇紡絲原液的工藝流程：PVA水洗脫水精PVA溶解混合過濾脫泡紡絲原液水洗和脫水水洗目的：123除去相對分子質(zhì)量過低的PVA使聚乙烯醇發(fā)生適度的膨化而利于溶解降低夾帶的醋酸納量水洗過程中主要的參數(shù)是水洗溫度、水洗時間和洗滌水量。水洗溫度一般不超過30~40℃。聚乙烯醇水洗后需經(jīng)擠壓脫水，以保證水洗后的精聚乙烯醇不僅含有合格的醋酸鈉量，還具有穩(wěn)定的含水率。溶解對于濕法紡絲用的原液，配成濃度14%~18%的聚乙烯醇水溶液。若為干法紡絲用原液，則配成濃度30~40%的溶液。聚乙烯醇很容易在水中（>60℃）溶解。

4、它在水中溶解時所產(chǎn)生的熱效應(yīng)隨溶解溫度而變化。紡前準備原液在紡前還需經(jīng)行混合、過濾、脫泡等。這些準備必須在嚴格的保溫條件下進行（96~98℃）。因為隨著紡絲原液溫度降低，穩(wěn)定性明顯下降，表現(xiàn)為局部凍膠，降低可紡性。纖維的成型濕法成型凝固浴：無機鹽水溶液、氫氧化鈉水溶液、某些有機液體組成的凝固浴。紡絲原液在無機鹽水溶液Na2SO4的凝固浴中的凝固歷程聚乙烯醇原液Na2SO4凝固浴細流最外層脫水離子水合作用水分透過表皮層向外擴散皮層Na2SO4透過皮層進入細流內(nèi)部雙擴散無機鹽離解的離子能把大量水分子吸附在自己的周圍，形

5、成一定水化層的水合離子脫水-----凝固一旦原液細流中所聚集的硫酸鈉量達到能使細流中剩余聚乙烯醇水溶液完全凝固所需的臨界濃度時，這部分原來尚未凝固的原液就很快全部固化，形成空隙較多、結(jié)構(gòu)疏松的芯層。凝固浴中除硫酸鈉外，還含有少量的硫酸、硫酸鋅，其目的在于控制初生纖維的酸度，以防止在后續(xù)熱處理過程發(fā)生堿性著色，使成品纖維有較好的白度。紡絲工藝1凝固浴濃度硫酸鈉濃度越高，凝固能力越強，即原液脫水速度越快。生產(chǎn)中一般采用接近飽和的濃度。當凝固溫度為45℃時，浴中硫酸鈉含量約為400~420g/L,對應(yīng)于該溫度下得飽和濃度

6、為430g/L。2凝固浴的酸度凝固浴的硫酸用于分解PVA原料中帶入原液內(nèi)的醋酸鈉，避免醋酸鈉通過纖維進入高溫熱拉伸及熱處理時使纖維堿性著色。實際上，要求凝固浴中硫酸和醋酸含量之比約為（2~3）：1（質(zhì)量比）3凝固浴中硫酸鋅含量硫酸鋅對于控制纖維色相有明顯作用，弱酸性的硫酸鋅有助于減少和紡織纖維因醋酸鈉導(dǎo)致的纖維堿性著色。凝固浴中硫酸鋅含量一般較少，應(yīng)控制在10g/L。4浸浴長度保證初生纖維能在凝固浴中獲得充分凝固。絲條在浴中停留的時間不少于10~12s。5凝固溫度40~50℃在此溫度范圍內(nèi)，硫酸鈉在水中溶解度達到最

7、大值，且雙擴散速度加快，故凝固能力最強。6噴絲頭拉伸噴絲頭拉伸取-30%~-10%紡絲設(shè)備（1）立式紡絲機可雙面操作，每側(cè)有30~60個紡絲位。每個紡絲位有單獨的、可充滿凝固浴的紡絲筒。（2）臥式紡絲機共有6個紡絲位，每側(cè)三個紡絲位，相應(yīng)并排著有三個獨立的凝固浴槽。二、干法成形干法長絲具有密度小、斷面均勻、強度高、延伸度低和彈性模量比較大的特點。其染色性能比濕法紡絲好，不存在鹽析問題，生產(chǎn)需要的輔助化工原料比濕法小，污染物的排除有所減少。缺點：原液濃度高，原液制備及紡前準備技術(shù)較為復(fù)雜；水的蒸發(fā)潛熱比較大，所需能耗

8、遠比其它干法合成纖維品種高，紡絲速度低；噴絲頭孔少。（一）低倍噴頭紡絲凍膠顆粒的制備紡絲（二）高倍噴絲頭拉伸紡絲紡絲原液的制備：與低倍噴頭拉伸紡絲方法相同。紡絲：高倍噴頭拉伸紡絲的紡絲工程，除紡絲甬道中空氣的濕度、溫度等條件不同外其它與低拉伸紡絲基本第三節(jié)聚乙烯醇縮醛纖維的后加工纖維的后加工包括拉伸、熱定型、縮醛化、水洗、上油、干燥等。與其它合成纖維生產(chǎn)不同