1、第一節第一節 概述概述n聚乙烯醇纖維是聚乙烯醇縮甲醛纖維的簡稱，聚乙烯醇纖維是聚乙烯醇縮甲醛纖維的簡稱，商品名稱商品名稱維綸、維尼綸維綸、維尼綸。n1950年，日本倉敖人造絲公司投入工業化生年，日本倉敖人造絲公司投入工業化生產，日產產，日產5噸。隨著生產技術的不斷改進，質噸。隨著生產技術的不斷改進，質量不斷提高。量不斷提高。n1964年，我國在北京引進日本設備建立的第年，我國在北京引進日本設備建立的第一個維尼綸廠開始投產，隨后又興建了一批年一個維尼綸廠開始投產，隨后又興建了一批年產萬噸的維尼綸廠。產萬噸的維尼綸廠。2009年1-12化纖產量完成情況n世界上生產維綸的國家不多，主要有中國、日世界

2、上生產維綸的國家不多，主要有中國、日本、朝鮮，我國維綸生產能力和產量占世界第本、朝鮮，我國維綸生產能力和產量占世界第一位。一位。n維綸纖維的特點是強度高、維綸纖維的特點是強度高、吸濕性好（合成纖吸濕性好（合成纖維中吸濕性最好維中吸濕性最好）、耐腐蝕、耐日曬，外觀和）、耐腐蝕、耐日曬，外觀和性能與棉花相似，短纖維主要和棉混紡。性能與棉花相似，短纖維主要和棉混紡。n它的主要缺點是它的主要缺點是染色性差染色性差（染著量不高、色澤（染著量不高、色澤不鮮艷），這是因為纖維具有不鮮艷），這是因為纖維具有皮芯結構皮芯結構和經過和經過縮醛化后部分羥基被封閉的緣故。其次維綸耐縮醛化后部分羥基被封閉的緣故。其次維

3、綸耐熱水性較差。熱水性較差。維綸作為服用纖維產量越來越少，而轉向維綸作為服用纖維產量越來越少，而轉向工業、農業、漁業等方面。工業、農業、漁業等方面。主要用途：主要用途： 纖維增強材料：纖維增強材料：a、塑料用增強材料；、塑料用增強材料；b、代替石棉作水泥石棉板、建筑陶瓷。代替石棉作水泥石棉板、建筑陶瓷。漁網、繩索、帆布。漁網、繩索、帆布。 簾子線：高強度維綸可作為散熱量不太簾子線：高強度維綸可作為散熱量不太大的輪胎簾子線。大的輪胎簾子線。倉裝材料：具有良好的耐日光性、耐氣倉裝材料：具有良好的耐日光性、耐氣候性、強度高、耐磨性好。候性、強度高、耐磨性好。第二節第二節 聚乙烯醇的制備及性質聚乙烯醇

4、的制備及性質游離態的乙烯醇是不能單獨存在的，它會游離態的乙烯醇是不能單獨存在的，它會自發的進行重排轉變為乙醛自發的進行重排轉變為乙醛所以用醋酸乙烯為單體進行聚合，然后將所以用醋酸乙烯為單體進行聚合，然后將制得的聚醋酸乙烯進行醇解，而制得聚乙烯醇。制得的聚醋酸乙烯進行醇解，而制得聚乙烯醇。一、醋酸乙烯的合成一、醋酸乙烯的合成乙炔法乙炔法電石乙炔法電石乙炔法天然氣乙炔法天然氣乙炔法 乙烯法乙烯法2醋酸乙烯生產的發展方向：醋酸乙烯生產的發展方向： 電石乙炔法電石乙炔法天然氣乙炔法天然氣乙炔法乙烯法乙烯法二、醋酸乙烯的聚合二、醋酸乙烯的聚合醋酸乙烯一般采用溶液法聚合，反應容易醋酸乙烯一般采用溶液法聚合

5、，反應容易控制，產品質量較好。以甲醇為溶劑的聚合過控制，產品質量較好。以甲醇為溶劑的聚合過程反應如下：程反應如下：主反應：主反應：主要副反應：主要副反應：n H2C=CH - H2CCH -n + 89kJmol | | OCOCH3 OCOCH3HOHO三、聚醋酸乙烯的醇解三、聚醋酸乙烯的醇解聚醋酸乙烯的甲醇溶液在聚醋酸乙烯的甲醇溶液在NaOH的作用下的作用下發生醇解反應。發生醇解反應。主反應主反應副反應副反應3四、聚乙烯醇的性質四、聚乙烯醇的性質物理性質物理性質聚乙烯醇的的熔點難以直接測定，用間接聚乙烯醇的的熔點難以直接測定，用間接法測得其熔點在法測得其熔點在230 左右左右，且不同立規程

6、度，且不同立規程度的聚乙烯醇具有不同的熔點。的聚乙烯醇具有不同的熔點。玻璃化溫度約玻璃化溫度約80?；瘜W性質化學性質大分子主鏈上含大量大分子主鏈上含大量仲羥基仲羥基，使其在化學，使其在化學性質上與纖維素相似。可與多種酸、酸酐、酰性質上與纖維素相似?？膳c多種酸、酸酐、酰氯等作用，生成相應的聚乙烯醇的酯。聚乙烯氯等作用，生成相應的聚乙烯醇的酯。聚乙烯醇水溶液與醇水溶液與NaOH反應，粘度迅速增加。反應，粘度迅速增加。熱性能熱性能由堿法醇解而成的由堿法醇解而成的PVA，體系中游離堿和，體系中游離堿和醋酸鈉等雜質必須除去，否則高溫下熱處理時醋酸鈉等雜質必須除去，否則高溫下熱處理時會使纖維發黃，尤其大量

7、的醋酸鈉的存在是纖會使纖維發黃，尤其大量的醋酸鈉的存在是纖維發黃的主要原因。維發黃的主要原因。第三節第三節 聚乙烯醇纖維的生產聚乙烯醇纖維的生產一、紡絲原液的制備一、紡絲原液的制備PVA水洗水洗脫水脫水精制精制PVA 溶解溶解混混合合過濾過濾脫泡脫泡紡絲原液紡絲原液水洗和脫水水洗和脫水目的：目的：降低降低PVA中中NaAc含量，使之含量，使之0.2，減少熱處理時的堿性著色；減少熱處理時的堿性著色；除去低分子量除去低分子量PVA，改善分子量分布；，改善分子量分布；使使PVA適度適度膨潤膨潤，以利于溶解。，以利于溶解。水洗溫度：水洗溫度：3040（耗水量（耗水量10t/tPVA）水洗設備：長網式水

8、洗機（網槽結合式水水洗設備：長網式水洗機（網槽結合式水洗機）洗機）長網水洗機的尾部裝有三對壓輥，調節其長網水洗機的尾部裝有三對壓輥，調節其壓力可以控制壓力可以控制PVA含水量。一般含水率控制在含水量。一般含水率控制在6065。圖圖7-5 7-5 長網式長網式PVAPVA水洗機水洗機 溶解溶解水洗水洗PVA稱量后送入稱量后送入溶解機，溶解溫度溶解機，溶解溫度9598，溶解時間為，溶解時間為28h，濕，濕法紡絲原液配成法紡絲原液配成1418的濃度，干法紡絲的濃度，干法紡絲原液配成原液配成3040的濃度。的濃度。混合和過濾混合和過濾混合一般在大容量的設備中進行。過濾采混合一般在大容量的設備中進行。過

9、濾采用用板框式過濾機板框式過濾機，去除微量未溶解的溶脹體和，去除微量未溶解的溶脹體和機械雜質。機械雜質。 脫泡脫泡一般采用常壓一般采用常壓靜置脫泡，靜置脫泡，98下下46h。二、紡絲成型二、紡絲成型濕法紡絲濕法紡絲聚乙烯醇纖維的紡絲流程與其它濕紡化纖聚乙烯醇纖維的紡絲流程與其它濕紡化纖很類似，紡絲原液送至各紡絲位，經計量泵、很類似，紡絲原液送至各紡絲位，經計量泵、燭形過濾器流至噴絲頭，從噴絲頭擠出以后形燭形過濾器流至噴絲頭，從噴絲頭擠出以后形成細流在凝固浴中凝固形成纖維。成細流在凝固浴中凝固形成纖維。聚乙烯醇濕法紡絲用的凝固浴有無機鹽水聚乙烯醇濕法紡絲用的凝固浴有無機鹽水溶液、溶液、NaOH水

10、溶液及有機溶劑等，使用最廣水溶液及有機溶劑等，使用最廣泛的是泛的是Na2SO4水溶液水溶液。凝固浴各組分對成形的影響凝固浴各組分對成形的影響凝固浴組成：凝固浴組成：Na2SO4：410420g/L ZnSO4：15g/L Na2SO4使絲條脫水凝固成形使絲條脫水凝固成形含量含量，成形緩慢，成形穩定性，成形緩慢，成形穩定性，皮層薄，皮層薄，纖維強度纖維強度，伸長，伸長。含量含量， Na2SO4容易析出，損傷絲條造容易析出，損傷絲條造成毛絲。成毛絲。45時，時， Na2SO4飽和值為飽和值為430g/L。ZnSO4控制纖維色相（強酸弱堿鹽、水溶液控制纖維色相（強酸弱堿鹽、水溶液pH=3.35）適當

11、加入可增加纖維白度，過多將影響凝適當加入可增加纖維白度，過多將影響凝固能力。固能力。酸度酸度過低會使纖維著色，酸度的調節可以加入過低會使纖維著色，酸度的調節可以加入H2SO4，其中的，其中的HAc由由NaAc水解而得。水解而得。凝固浴溫度對成形的影響凝固浴溫度對成形的影響 T 雙擴散速度增大，凝固能力雙擴散速度增大，凝固能力 T 初生纖維溶脹度初生纖維溶脹度，凝固速度，凝固速度一般在一般在4345凝固浴循環量對成形的影響凝固浴循環量對成形的影響在凝固過程中，原液中水分進入凝固浴，在凝固過程中，原液中水分進入凝固浴，液量液量，濃度，濃度。為使凝固浴濃度變化不大，要。為使凝固浴濃度變化不大，要保持

12、一定的凝固浴循環量，即補充新鮮溶液，保持一定的凝固浴循環量，即補充新鮮溶液，排除稀釋后的溶液，一般控制落差排除稀釋后的溶液，一般控制落差1012g/L。浴中浸長的影響浴中浸長的影響浴中浸長與凝固劑的凝固能力浴中浸長與凝固劑的凝固能力有關。以硫酸鈉水溶液為凝固浴有關。以硫酸鈉水溶液為凝固浴的紡絲過程，絲條在浴中的停留的紡絲過程，絲條在浴中的停留時間應不少于時間應不少于1012s，浴中浸，浴中浸長不宜短于長不宜短于1.21.8m。三、后加工三、后加工拉伸拉伸維綸濕法紡絲及熱處理過程中的拉伸是分多級實維綸濕法紡絲及熱處理過程中的拉伸是分多級實現的?，F的。噴出速度噴出速度離洛速度離洛速度第一導絲盤速度

13、第一導絲盤速度第二導絲盤速度第二導絲盤速度干燥機速度干燥機速度拉伸機速度拉伸機速度噴絲頭噴絲頭拉伸拉伸導桿拉伸導桿拉伸導絲盤拉伸導絲盤拉伸濕熱拉伸濕熱拉伸干熱拉伸干熱拉伸拉伸率拉伸率/-10-30151556648溫度溫度/45室溫室溫室溫室溫90210230介質介質凝固浴凝固浴空氣空氣空氣空氣二浴二浴空氣空氣噴出速度噴出速度離洛速度離洛速度第一導絲盤速度第一導絲盤速度第二導絲盤速度第二導絲盤速度干燥機速度干燥機速度拉伸機速度拉伸機速度噴絲頭噴絲頭拉伸拉伸導桿拉伸導桿拉伸導絲盤拉伸導絲盤拉伸濕熱拉伸濕熱拉伸干熱拉伸干熱拉伸拉伸率拉伸率/-10-30151556648溫度溫度/45室溫室溫室溫室

14、溫90210230介質介質凝固浴凝固浴空氣空氣空氣空氣二浴二浴空氣空氣熱處理熱處理維綸短纖維熱處理主要在拉伸烘倉中進行，作用如下：維綸短纖維熱處理主要在拉伸烘倉中進行，作用如下： 高溫下使分子產生適當的熱運動，消除內應力，高溫下使分子產生適當的熱運動，消除內應力，鞏固拉伸效果。保證纖維尺寸穩定性。鞏固拉伸效果。保證纖維尺寸穩定性。高溫下使其結晶過程進一步發展，高溫下使其結晶過程進一步發展，結晶度增加結晶度增加，使纖維的耐熱水性提高，以使進行縮醛化。使纖維的耐熱水性提高，以使進行縮醛化?？s醛化縮醛化縮醛化就是用醛處理纖維，使聚乙烯醇大分子上的部縮醛化就是用醛處理纖維，使聚乙烯醇大分子上的部分羥基

15、被封閉，從而進一步提高纖維的分羥基被封閉，從而進一步提高纖維的耐熱水性耐熱水性。在縮。在縮醛化工藝中使用最普遍的是醛化工藝中使用最普遍的是甲醛甲醛，其次還有壬醛、苯甲，其次還有壬醛、苯甲醛、對苯二甲醛等等。醛、對苯二甲醛等等。縮醛化反應縮醛化反應 在聚乙烯醇大分子上每個鏈節都含有一在聚乙烯醇大分子上每個鏈節都含有一個羥基，經過紡絲，拉伸、熱處理后，個羥基，經過紡絲，拉伸、熱處理后，纖維的纖維的結晶度可達結晶度可達60。就是說一部分大分子上的羥就是說一部分大分子上的羥基被納入了晶格，成為被束縛的羥基，反應在基被納入了晶格，成為被束縛的羥基，反應在纖維上其耐熱水性有所提高。纖維上其耐熱水性有所提高

16、。但是在非晶區部分還有一些但是在非晶區部分還有一些自由羥基自由羥基。為。為了進一步提高纖維的耐熱水性，要把這一部分了進一步提高纖維的耐熱水性，要把這一部分羥基封閉掉，縮醛化反應的實質就是使用甲醛羥基封閉掉，縮醛化反應的實質就是使用甲醛與這一部分羥基反應，構成分子內縮合，從而與這一部分羥基反應，構成分子內縮合，從而使纖維的耐熱水性和玻璃化溫度有所提高。使纖維的耐熱水性和玻璃化溫度有所提高。縮醛化基本反應為：縮醛化基本反應為：縮醛化浴組成（短纖維）縮醛化浴組成（短纖維）HCHO （g/L） 252 縮醛化劑縮醛化劑H2SO4（g/L） 2253 催化劑催化劑Na2SO4 （ g/L ）703 阻溶

17、脹劑阻溶脹劑（由纖維帶入）（由纖維帶入）縮醛度縮醛度縮醛度：進行縮醛化反應的羥基數與大分縮醛度：進行縮醛化反應的羥基數與大分子原來所含全部羥基數之比。子原來所含全部羥基數之比。短纖維縮醛度為短纖維縮醛度為3335（熱處理后：纖（熱處理后：纖維結晶度已達維結晶度已達60）。）?？s醛化溫度縮醛化溫度 T，縮醛化反應速度，縮醛化反應速度，甲醛揮發量，甲醛揮發量并惡并惡化勞動條件，一般控制在化勞動條件，一般控制在70?？s醛化時間縮醛化時間 噴淋式為噴淋式為2030min，浸沒式為，浸沒式為1012min。溫水洗溫水洗目的是把附在纖維上的甲醛和目的是把附在纖維上的甲醛和H2SO4洗掉，洗掉，水洗方式是噴

18、淋式多次洗滌、多次榨液，溫水水洗方式是噴淋式多次洗滌、多次榨液，溫水洗液含洗液含NaOH為為1g/L，溫度，溫度7080。前兩次水洗主要是洗掉纖維上的甲醛和前兩次水洗主要是洗掉纖維上的甲醛和H2SO4，后兩次洗滌目的主要是中和。水洗后，后兩次洗滌目的主要是中和。水洗后可除去甲醛可除去甲醛99， H2SO4全部除去，纖維上全部除去，纖維上附有附有微量的堿微量的堿。上油上油降低纖維摩擦系數和電阻值，以適合紡織降低纖維摩擦系數和電阻值，以適合紡織加工。加工。干燥、冷卻、調濕干燥、冷卻、調濕干燥干燥脫除水分脫除水分調濕調濕使水分趨近于維綸的平衡水分，使水分趨近于維綸的平衡水分，使成品在貯存、運輸過程中

19、含水率變化較小，使成品在貯存、運輸過程中含水率變化較小，均勻性好。均勻性好。四、凝固浴回收四、凝固浴回收在紡絲過程中從紡絲原液脫出的大量水分在紡絲過程中從紡絲原液脫出的大量水分轉入凝固浴，絲條從凝固浴中引出時要帶走一轉入凝固浴，絲條從凝固浴中引出時要帶走一些溶液，為使生產保持穩定進行，凝固浴中增些溶液，為使生產保持穩定進行，凝固浴中增多的水分應除去，消耗掉的多的水分應除去，消耗掉的H2SO4、ZnSO4應應予補充，以予補充，以維持溶液的總量和組成穩定維持溶液的總量和組成穩定，另外，另外凝固浴的溫度也應不斷調整以滿足紡絲的要求。凝固浴的溫度也應不斷調整以滿足紡絲的要求。循環槽內的回收液從加熱器打

20、出后，主管上分出兩路：一路至循環槽內的回收液從加熱器打出后，主管上分出兩路：一路至前回收部，一路至后回收部。在前回收，當回收液對棉層噴淋時，前回收部，一路至后回收部。在前回收，當回收液對棉層噴淋時，附在纖維上的前水洗液被回收液所置換。纖維從前回收進入到縮醛附在纖維上的前水洗液被回收液所置換。纖維從前回收進入到縮醛化部分時，將回收液中的甲醛、化部分時，將回收液中的甲醛、H2SO4帶入縮醛化浴液。前回收的帶入縮醛化浴液。前回收的返回液被稀釋。返回液被稀釋。在后回收，當回收液對棉層噴淋時，附在纖維上的縮醛化液被回收在后回收，當回收液對棉層噴淋時，附在纖維上的縮醛化液被回收液置換，纖維從后回收液部帶出

21、的甲醛、液置換，纖維從后回收液部帶出的甲醛、 H2SO4減少，后回收的返回減少，后回收的返回液由于吸收了縮醛化液而變濃，兩種返液在總管路中混合回到循環液由于吸收了縮醛化液而變濃，兩種返液在總管路中混合回到循環槽，構成循環液自身的循環系統。槽，構成循環液自身的循環系統?？梢钥闯隹梢钥闯?后回收的任務是把附在纖維上的縮醛化液后回收的任務是把附在纖維上的縮醛化液中的甲醛和中的甲醛和H2SO4回收。回收。前回收的任務是把回收的甲醛和前回收的任務是把回收的甲醛和H2SO4送送回縮醛化浴液中?；乜s醛化浴液中?；厥找褐屑兹┖突厥找褐屑兹┖虷2SO4的濃度一般為縮醛的濃度一般為縮醛化液的一半左右，如：甲醛為化

22、液的一半左右，如：甲醛為1013g/L，硫，硫酸為酸為110120g/L。第四節第四節 水溶性聚乙烯醇纖維水溶性聚乙烯醇纖維水溶性水溶性PVAPVA纖維是一種功能性差別化纖維。纖維是一種功能性差別化纖維。它不僅具有理想的水溶溫度、強度和伸度，有它不僅具有理想的水溶溫度、強度和伸度，有良好的耐酸、耐堿、耐干熱性能，而且溶于水良好的耐酸、耐堿、耐干熱性能，而且溶于水后無味、無毒，水溶液呈無色透明狀，在較短后無味、無毒，水溶液呈無色透明狀，在較短的時間內能自然分解，對環境不產生任何污染的時間內能自然分解，對環境不產生任何污染，是優良的綠色環保產品。，是優良的綠色環保產品。一、水溶性聚乙烯醇纖維原料一

23、、水溶性聚乙烯醇纖維原料普通普通PVAPVA具有較高的聚合度和醇解度，在柔具有較高的聚合度和醇解度，在柔性主鏈上含有大量羥基，分子間和分子內形成性主鏈上含有大量羥基，分子間和分子內形成大量氫鍵，物理交聯點多，密度高，導致大量氫鍵，物理交聯點多，密度高，導致PVAPVA纖維結晶度高，不利于水分子的滲入纖維結晶度高，不利于水分子的滲入。若提高。若提高水溶性必須減弱大分子間的親和力，其一般方水溶性必須減弱大分子間的親和力，其一般方法有兩種：法有兩種：降低羥基含量和增加羥基間的距離降低羥基含量和增加羥基間的距離。PVA隨著聚合度的增加，纖維疏水性增加，隨著聚合度的增加，纖維疏水性增加，水溶溫度相應提高

24、。所以，采用低聚合度的水溶溫度相應提高。所以，采用低聚合度的PVA進行紡絲，可得到水溶溫度較低的纖維。進行紡絲，可得到水溶溫度較低的纖維。但聚合度降低，可紡性變差。日本專利中使用但聚合度降低，可紡性變差。日本專利中使用低聚合度（小于低聚合度（小于800）組分與高聚合度（大于）組分與高聚合度（大于1000）組分進行）組分進行混合紡絲混合紡絲，制得的纖維可紡性，制得的纖維可紡性及水溶性都比較理想。及水溶性都比較理想。 PVA的的醇解度醇解度對纖維水溶性的影響也很大。對纖維水溶性的影響也很大。殘余乙?；鶎⒎恋K大分子的緊密排列，使結晶殘余乙?；鶎⒎恋K大分子的緊密排列，使結晶性變差，水溶溫度降低。性變差

25、，水溶溫度降低。但是，殘余乙酰基的存在，會影響初生纖但是，殘余乙?；拇嬖冢瑫绊懗跎w維的拉伸性能，使斷絲、毛絲增多，還會影響維的拉伸性能，使斷絲、毛絲增多，還會影響纖維著色，因此水溶性纖維著色，因此水溶性PVAPVA的醇解度應有一適的醇解度應有一適當水平。當水平。 另外，還可以引入共聚組分，改變另外，還可以引入共聚組分，改變PVAPVA分分子鏈的化學結構和規整度，降低分子間、分子子鏈的化學結構和規整度，降低分子間、分子內羥基作用，以提高其水溶性。如將醋酸乙烯內羥基作用，以提高其水溶性。如將醋酸乙烯酯等乙烯酯類單體和具有能產生羧酸及內酯環酯等乙烯酯類單體和具有能產生羧酸及內酯環的單體（如丙烯

26、酰胺）共聚得到乙烯酯類聚合的單體（如丙烯酰胺）共聚得到乙烯酯類聚合物，在甲醇或二甲基亞砜（物，在甲醇或二甲基亞砜（DMSODMSO）溶液中皂化溶液中皂化，可以得到改性，可以得到改性PVAPVA。二、水溶性纖維的制備方法二、水溶性纖維的制備方法 濕法紡絲濕法紡絲 濕法紡絲以水為溶劑，芒硝溶液為凝固浴，濕法紡絲以水為溶劑，芒硝溶液為凝固浴，選擇選擇合適的聚合度和醇解度的合適的聚合度和醇解度的PVAPVA，以適宜的以適宜的工藝條件，可制得水溶溫度較高的水溶性纖維。工藝條件，可制得水溶溫度較高的水溶性纖維。此法的優點是產量高、成本低。此法的優點是產量高、成本低。其缺點是工藝難度大，難以生產不含其缺點是

27、工藝難度大，難以生產不含NaNa2 2SOSO4 4而能溶于而能溶于8080以下水中的以下水中的PVAPVA纖維，我纖維，我國多采用濕法紡絲工藝生產水溶溫度在國多采用濕法紡絲工藝生產水溶溫度在70709090的水溶性纖維。對于不能水洗的水溶性的水溶性纖維。對于不能水洗的水溶性PVAPVA纖維也可采用有機溶劑進行濕法紡絲。纖維也可采用有機溶劑進行濕法紡絲。干法紡絲干法紡絲將高濃度的將高濃度的PVAPVA溶液噴入熱空氣中，使溶劑溶液噴入熱空氣中，使溶劑蒸發而凝固成絲，再經干熱牽伸、熱處理而得蒸發而凝固成絲，再經干熱牽伸、熱處理而得到水溶性纖維。此法的優點是紡絲工藝簡單，到水溶性纖維。此法的優點是紡

28、絲工藝簡單，宜于生產多品種的水溶性長絲，特別適宜生產宜于生產多品種的水溶性長絲，特別適宜生產常溫水溶性纖維。但此法產量低、成本高。常溫水溶性纖維。但此法產量低、成本高。 干干- -濕法紡絲濕法紡絲干干- -濕法紡絲將紡絲液細流出噴絲孔后，先濕法紡絲將紡絲液細流出噴絲孔后，先通過空氣層，這樣就能大大通過空氣層，這樣就能大大提高噴絲頭拉伸提高噴絲頭拉伸，因而紡絲速度可比一般濕法紡絲高因而紡絲速度可比一般濕法紡絲高5-105-10倍，大倍，大大提高了生產效率。大提高了生產效率。半熔融紡絲半熔融紡絲PVA的熔點與其分解溫度非常接近，不能的熔點與其分解溫度非常接近，不能直接進行熔紡，可以采用直接進行熔紡

29、，可以采用增塑熔融紡絲增塑熔融紡絲。如加。如加一定量的水使一定量的水使PVA增塑，而后在增塑，而后在120150下使其成為下使其成為半熔化狀態半熔化狀態，以很大的壓力從噴絲，以很大的壓力從噴絲頭中壓出，接著在空氣中冷卻凝固。頭中壓出，接著在空氣中冷卻凝固。有人曾用甘油增塑的有人曾用甘油增塑的PVA-1799制得制得30水溶的水溶的PVA纖維。纖維。硼酸凝膠紡絲硼酸凝膠紡絲 將添加了硼酸的將添加了硼酸的PVA凝膠液細流，在凝膠液細流，在NaOH和和Na2SO4凝固浴中進行成型、交聯。交聯的凝固浴中進行成型、交聯。交聯的纖維在濕熱條件下經拉伸，中和、水洗、干纖維在濕熱條件下經拉伸，中和、水洗、干燥

30、、干熱拉伸、熱處理而制得。纖維中的交聯燥、干熱拉伸、熱處理而制得。纖維中的交聯可使其在中等濕度的大氣中具有較好的穩定性可使其在中等濕度的大氣中具有較好的穩定性，而在水中將很快發生，而在水中將很快發生水解而脫開水解而脫開，因此對其，因此對其水溶性不發生影響。水溶性不發生影響。 凍膠紡絲凍膠紡絲 日本可樂麗公司最新開發的新型凍膠紡絲日本可樂麗公司最新開發的新型凍膠紡絲方法是用溶解性能相當好的有機溶劑溶解方法是用溶解性能相當好的有機溶劑溶解PVA作為紡絲原液，從噴絲孔擠出的細流在含有有作為紡絲原液，從噴絲孔擠出的細流在含有有機溶劑的凝固液中，機溶劑的凝固液中，迅速冷卻成凝膠狀迅速冷卻成凝膠狀，使得，

31、使得原液細流在溶劑被除去之前即形成穩定的結構。原液細流在溶劑被除去之前即形成穩定的結構。這種方法可得到低醇解度、高強力、低收縮、這種方法可得到低醇解度、高強力、低收縮、不易發生粘連的不易發生粘連的PVA纖維。該方法的特點是在纖維。該方法的特點是在整個流程中無水存在，且在一個封閉系統中完整個流程中無水存在，且在一個封閉系統中完成，體系中溶液被完全回收循環利用，無廢液成，體系中溶液被完全回收循環利用，無廢液排出，不污染環境?？蓸符惞疽咽褂么朔ǔ膳懦觯晃廴经h境。可樂麗公司已使用此法成功地生產了新型水溶性功地生產了新型水溶性PVA纖維纖維K，其水，其水溶溫度在溶溫度在0100。 三、水溶性纖維的應

32、用三、水溶性纖維的應用 把水溶性纖維作為中間纖維與其它纖維混把水溶性纖維作為中間纖維與其它纖維混紡，紡織加工后溶出水溶性纖維，可以制得紡，紡織加工后溶出水溶性纖維，可以制得高高支、輕薄的高檔支、輕薄的高檔純毛面料，高檔麻織品；水溶純毛面料，高檔麻織品；水溶性纖維用于織物經紗上漿，具有上漿均勻、化性纖維用于織物經紗上漿，具有上漿均勻、化學結構穩定、耐腐蝕性好、工藝簡單易行等優學結構穩定、耐腐蝕性好、工藝簡單易行等優點；點；用水溶性纖維作緯紗織造后在熱水中溶去用水溶性纖維作緯紗織造后在熱水中溶去緯紗，制成緯紗，制成無緯毛毯無緯毛毯；水溶性非織造布可以作；水溶性非織造布可以作為服裝行業繡花的基布，加

33、工完后在熱水中處為服裝行業繡花的基布，加工完后在熱水中處理掉非織造布，即可保留繡制的花型。理掉非織造布，即可保留繡制的花型?？蓸符惞菊谘芯靠蓸符惞菊谘芯俊癒uralon KKuralon K”易易水溶纖維與棉、麻等天然纖維以及聚酰胺纖維、水溶纖維與棉、麻等天然纖維以及聚酰胺纖維、氟纖維、碳纖維等高性能纖維的復合新材料。氟纖維、碳纖維等高性能纖維的復合新材料。這些高性能纖維雖具有一些特殊的優異性這些高性能纖維雖具有一些特殊的優異性能，但是，由于這些纖維的卷縮、強度、油劑能，但是，由于這些纖維的卷縮、強度、油劑等方面的原因，在紡紗、織造等的各道工序上等方面的原因，在紡紗、織造等的各道工序上

34、會有些困難，通過與會有些困難，通過與“Kuralon K-”Kuralon K-”水溶纖水溶纖維復合，維復合，加工過程將得到改善加工過程將得到改善。 第七節第七節 高強度聚乙烯醇纖維高強度聚乙烯醇纖維n自自19841984年公布了第一篇有關通過凝膠紡絲制備年公布了第一篇有關通過凝膠紡絲制備高性能高性能PVAPVA纖維的專利以來，已有不少研究成纖維的專利以來，已有不少研究成果相繼發表。果相繼發表。n與聚乙烯纖維相比，雖然與聚乙烯纖維相比，雖然PVAPVA纖維的理論強度纖維的理論強度和模量分別約和模量分別約208208和和19801980cN/dtexcN/dtex，但因其大分但因其大分子中側羥基

35、可形成分子間或分子內氫鍵，使分子中側羥基可形成分子間或分子內氫鍵，使分子間作用力增大，在紡絲成形和后拉伸過程中子間作用力增大，在紡絲成形和后拉伸過程中PVAPVA大分子大分子由折疊鏈向伸直鏈的轉變由折疊鏈向伸直鏈的轉變過程更加過程更加困難。因此如何解決這一問題是制備高性能困難。因此如何解決這一問題是制備高性能PVAPVA纖維的關鍵技術之一。纖維的關鍵技術之一。濕法加硼紡絲方法是制備高強度濕法加硼紡絲方法是制備高強度PVAPVA纖維較纖維較早采用的工藝技術，最早由日本倉早采用的工藝技術，最早由日本倉敖敖人造絲公人造絲公司于司于2020世紀世紀6060年代末提出。年代末提出。在水溶液中在水溶液中P

36、VAPVA易形成分子內和分子間氫鍵，易形成分子內和分子間氫鍵，使使PVAPVA大分子呈無規線團狀而相互纏結，容易大分子呈無規線團狀而相互纏結，容易產生膠粒并使溶液粘度增大，甚至形成凝膠。產生膠粒并使溶液粘度增大，甚至形成凝膠。在在PVA/PVA/水紡絲原液中水紡絲原液中加入硼酸，使其與加入硼酸，使其與PVAPVA形形成交聯結構成交聯結構，可有效抑制，可有效抑制PVAPVA分子內或分子間分子內或分子間氫鍵的形成以及減小大分子纏結程度等。氫鍵的形成以及減小大分子纏結程度等。例如，以堿性鹽溶液為凝固劑濕法成形，例如，以堿性鹽溶液為凝固劑濕法成形，硼酸交聯，經中和、水洗、拉伸及熱處理，最硼酸交聯，經中和、水洗、拉伸及熱處理，最后可制成強度約后可制成強度約1313cN/dtexcN/dtex、耐耐120120熱水的高熱水的高強度強度PVAPVA纖維。水洗時結合在纖維。水洗時結合在PVAPVA纖維上的硼酸纖維上的硼酸很容易被除去。很容易被除去。為制備高強度為制備高強度PVAPVA纖維，目前多采用高聚合纖維，目前多采用高聚合度的度的PVAPVA為成纖聚合物。例如，以平均聚合度為成纖聚合物。例如，以平均聚合度3000030000的的PVAPVA為成纖聚合物，以聚乙二醇和丙三為成纖聚合物