纤维成型-聚乙烯醇缩醛

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1、聚乙烯醇缩醛纤维聚乙烯醇缩醛纤维是合成纤维的主要品种，其常规产品是聚乙烯醇缩甲醛，我国简称维纶（PVF）。产品大多是切断纤维，即短纤维。。1924年，德国Hermann和Haehnel就将聚醋酸乙烯醇制得聚乙烯醇PVA，随后又以其水溶液用干法纺丝制得纤维。20世纪30年代，德国Wacker公司生产得到聚乙烯醇纤维，定名为赛因索菲尔（Synthofil),主要用于手术缝线。1939年，日本樱田等人通过热处理和缩醛化的方法将聚乙烯醇制成耐热水性良好的纤维，加速了聚乙烯醇纤维的工业化合成纺丝成型后加工性能、用途、改性聚乙

2、烯醇缩醛纤维聚乙烯醇缩醛纤维的合成游离的乙烯醇不能单独存在，会自行发生分子间的重排而转化为乙醇：OHOH2C═CHH3CCHǁ因此，不能直接用乙烯醇制备聚乙烯醇，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发剂的作用下聚合nH2C=CH[CH2-CH]nOCOCH3OCOCH3放热89.2kJ/mol聚醋酸乙烯的醇解PV-OAc+nCH3OHPV-OH+nCH3OAcNaOH聚乙烯醇缩醛纤维的纺丝成型纺丝原液的制备聚乙烯醇易溶于水而得到纺丝原液，所以生产中均以水为溶剂

3、。制备聚乙烯醇纺丝原液的工艺流程：PVA水洗脱水精PVA溶解混合过滤脱泡纺丝原液水洗和脱水水洗目的：123除去相对分子质量过低的PVA使聚乙烯醇发生适度的膨化而利于溶解降低夹带的醋酸纳量水洗过程中主要的参数是水洗温度、水洗时间和洗涤水量。水洗温度一般不超过30~40℃。聚乙烯醇水洗后需经挤压脱水，以保证水洗后的精聚乙烯醇不仅含有合格的醋酸钠量，还具有稳定的含水率。溶解对于湿法纺丝用的原液，配成浓度14%~18%的聚乙烯醇水溶液。若为干法纺丝用原液，则配成浓度30~40%的溶液。聚乙烯醇很容易在水中（>60℃）溶解。

4、它在水中溶解时所产生的热效应随溶解温度而变化。纺前准备原液在纺前还需经行混合、过滤、脱泡等。这些准备必须在严格的保温条件下进行（96~98℃）。因为随着纺丝原液温度降低，稳定性明显下降，表现为局部冻胶，降低可纺性。纤维的成型湿法成型凝固浴：无机盐水溶液、氢氧化钠水溶液、某些有机液体组成的凝固浴。纺丝原液在无机盐水溶液Na2SO4的凝固浴中的凝固历程聚乙烯醇原液Na2SO4凝固浴细流最外层脱水离子水合作用水分透过表皮层向外扩散皮层Na2SO4透过皮层进入细流内部双扩散无机盐离解的离子能把大量水分子吸附在自己的周围，形

5、成一定水化层的水合离子脱水-----凝固一旦原液细流中所聚集的硫酸钠量达到能使细流中剩余聚乙烯醇水溶液完全凝固所需的临界浓度时，这部分原来尚未凝固的原液就很快全部固化，形成空隙较多、结构疏松的芯层。凝固浴中除硫酸钠外，还含有少量的硫酸、硫酸锌，其目的在于控制初生纤维的酸度，以防止在后续热处理过程发生碱性着色，使成品纤维有较好的白度。纺丝工艺1凝固浴浓度硫酸钠浓度越高，凝固能力越强，即原液脱水速度越快。生产中一般采用接近饱和的浓度。当凝固温度为45℃时，浴中硫酸钠含量约为400~420g/L,对应于该温度下得饱和浓度

6、为430g/L。2凝固浴的酸度凝固浴的硫酸用于分解PVA原料中带入原液内的醋酸钠，避免醋酸钠通过纤维进入高温热拉伸及热处理时使纤维碱性着色。实际上，要求凝固浴中硫酸和醋酸含量之比约为（2~3）：1（质量比）3凝固浴中硫酸锌含量硫酸锌对于控制纤维色相有明显作用，弱酸性的硫酸锌有助于减少和纺织纤维因醋酸钠导致的纤维碱性着色。凝固浴中硫酸锌含量一般较少，应控制在10g/L。4浸浴长度保证初生纤维能在凝固浴中获得充分凝固。丝条在浴中停留的时间不少于10~12s。5凝固温度40~50℃在此温度范围内，硫酸钠在水中溶解度达到最

7、大值，且双扩散速度加快，故凝固能力最强。6喷丝头拉伸喷丝头拉伸取-30%~-10%纺丝设备（1）立式纺丝机可双面操作，每侧有30~60个纺丝位。每个纺丝位有单独的、可充满凝固浴的纺丝筒。（2）卧式纺丝机共有6个纺丝位，每侧三个纺丝位，相应并排着有三个独立的凝固浴槽。二、干法成形干法长丝具有密度小、断面均匀、强度高、延伸度低和弹性模量比较大的特点。其染色性能比湿法纺丝好，不存在盐析问题，生产需要的辅助化工原料比湿法小，污染物的排除有所减少。缺点：原液浓度高，原液制备及纺前准备技术较为复杂；水的蒸发潜热比较大，所需能耗

8、远比其它干法合成纤维品种高，纺丝速度低；喷丝头孔少。（一）低倍喷头纺丝冻胶颗粒的制备纺丝（二）高倍喷丝头拉伸纺丝纺丝原液的制备：与低倍喷头拉伸纺丝方法相同。纺丝：高倍喷头拉伸纺丝的纺丝工程，除纺丝甬道中空气的湿度、温度等条件不同外其它与低拉伸纺丝基本第三节聚乙烯醇缩醛纤维的后加工纤维的后加工包括拉伸、热定型、缩醛化、水洗、上油、干燥等。与其它合成纤维生产不同