聚乙烯醇纤维

219 聚乙烯醇（pva）纤维合成及生产工艺

第一章 概述

一、聚乙烯醇纤维的发展概况

聚乙烯醇（PVA）纤维是合成纤维的重要品种之一，其常规产品是聚乙烯醇缩甲醛纤维，国内简称维尼纶或维纶。产品以短纤维为主。

1924年，德国的Hermann和Haehnel合成出聚乙烯醇，并用其水溶液经干法纺丝制成纤维。随后，德国的Wacker公司生产出用于手术缝合线的聚乙烯醇纤维。1939年以后，日本的樱田一郎、朝鲜的李升基等人，采用热处理和缩醛化的方法成功地制造出耐热水性优良、收缩率低、具有实用价值的聚乙烯醇纤维。但由于第二次世界大战的干扰，直到1950年，不溶于水的聚乙烯醇纤维才实现工业化生产。

我国第一个维尼纶厂建成于1964年，随后又兴建了一批年产万吨的维尼纶厂。生产聚乙烯醇纤维的国家还有日本、朝鲜等少数国家。由于聚乙烯醇纤维染色性差、弹性低等缺点不易克服，近年来在服用领域不断萎缩。但在工农业、渔业等方面的应用却有所增加。另外装饰用、产业用纤维和功能性纤维的比例也在逐步增大。

二、聚乙烯醇纤维的性能

聚乙烯醇纤维外观形状接近棉，但强度和耐磨性都优于棉。用50／50的棉／维混纺织物，其强度比纯棉织物高60％，耐磨性可以提高50％～100％。聚乙烯醇纤维密度约比棉花轻20％，用同样重量的纤维可以纺织成较多相同厚度的织物。

聚乙烯醇纤维在标准条件下的吸湿率为4.5％～5.0％，在几大合成纤维品种中名列前茅。由于导热性差，聚乙烯醇纤维具有良好的保暖性。另外，聚乙烯醇纤维还具有很好的耐腐蚀和耐日光性。

聚乙烯醇纤维的主要缺点是染色性差，染着量较低，色泽也不鲜艳，这是由于纤维具有皮芯结构和经过缩醛化使部分羟基被封闭了的缘故。另外，聚乙烯醇纤维的耐热水性较差，在湿态下温度超过110～115℃就会发生明显的收缩和变形。聚乙烯醇纤维织物在沸水中放置3～4h后会发生部分溶解。再有，聚乙烯醇纤维的弹性不如聚酯等其它合成纤维，其织物不够挺括，在服用过程中易发生折皱。

聚乙烯醇纤维是什么材料

聚乙烯醇纤维是一种新型的合成纤维材料，它具有许多优良的性能和广泛的应用前景。聚乙烯醇纤维，又称PVA纤维，是以聚乙烯醇为原料，经过聚合、纺丝、拉伸等工艺制成的一种合成纤维。它具有许多优良的性能，如高强度、高模量、耐热、耐寒、耐化学腐蚀等特点，因此在纺织、建筑、医疗、环保等领域有着广泛的应用。

首先，聚乙烯醇纤维具有优异的物理性能。它的强度和模量都比较高，可以达到普通纤维的两倍以上，而且具有较好的柔韧性和弹性，不易断裂，因此在纺织行业中有着广泛的应用。其次，PVA纤维具有良好的耐热性和耐寒性，可以在较高或较低的温度下保持稳定的性能，因此在建筑、交通等领域也有着重要的应用价值。此外，聚乙烯醇纤维还具有良好的耐化学腐蚀性能，可以耐受酸、碱、盐等化学物质的侵蚀，因此在环保、医疗等领域也有着重要的应用前景。

除了以上的优良性能外，聚乙烯醇纤维还具有许多其他的优点。首先，它具有良好的吸湿性和透气性，可以使皮肤保持干爽舒适，因此在纺织品中有着广泛的应用。其次，PVA纤维具有良好的染色性能，可以与各种颜料充分结合，染色后色泽鲜艳持久。另外，聚乙烯醇纤维还具有良好的阻燃性能和耐候性能，可以在恶劣的环境下保持稳定的性能，因此在建筑、交通等领域也有着广泛的应用。

综上所述，聚乙烯醇纤维是一种具有广泛应用前景的新型合成纤维材料，它具有优异的物理性能、耐热性、耐寒性、耐化学腐蚀性、吸湿性、透气性、染色性、阻燃性和耐候性等特点，因此在纺织、建筑、医疗、环保等领域都有着重要的应用价值。随着科技的不断进步和人们对生活品质要求的提高，相信聚乙烯醇纤维将会有着更加广阔的发展空间，为人们的生活带来更多的便利和美好。

青海交通科技２０１６—２　

聚乙烯醇纤维水泥基复合材料研究进展　

郑睢宁　张建雷　李立顶　刘鹏飞　

（长安大学材料科学与工程学院，陕西西安７１００６４）　

摘要聚乙烯醇纤维（ＰＶＡ），又名维纶纤维，是一种以聚合度高的优质聚乙烯醇为原料，采用特　定的技术加工而成的合成纤维。因其具有高强度、高模量、低伸度、耐候性好，与水泥基材有良好的　亲和力等特点，而被用于改善水泥混凝土的工作性能。本文综述了国内外ＰＶＡ水泥基复合材料的　

研究进展，简述了ＰＶＡ纤维对水泥基复合材料性能的影响，展望了ＰＶＡ水泥基复合材料的发展趋　

势，以期为建材科技工作者提供参考。　

关键词　聚乙烯醇纤维ＰＶＡ—ＥＣＣ　混凝土工作性能　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ　Ａｌｃｏｈｏｌ　Ｆｉｂｅｒ—Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ　Ｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ　

Ｓｕｉｎｉｎｇ　Ｚｈｅｎｇ，Ｊｉａｎｌｅｉ　Ｚｈａｎｇ，Ｌｉｄｉｎｇ　Ｌｉ，Ｐｅｎｇｆｅｉ　Ｌｉｕ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇ’ａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ　７１００６４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ　Ａｌｃｏｈｏｌ　Ｆｉｂｅｒ，ａｌｓｏ　ｃａｌｌｅｄ　Ｖｉｎｙｌｏｎ　ｆｉｂｅｒｓ，ｉｓ　ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｆｉｂｅｒｓ　ｕｓｉｎｇ　ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ　ａｌ—　ｃｏｈｏｌ　ａｓ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａ１．Ｆｏｒ　ｉｔｓ　ｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｈｉｇｈ　ｍｏｄｕｌｕｓ，ｌｏｗ　ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｇｏｏｄ　ｗｅａｔｈｅｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ＰＶＡ　ｈａｓ　ｇｏｏｄ　ａｆｆｉｎｉｔｙ　ｗｉｔｈ　Ｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ａｎｄ　ｉｓ　ｏｆｔｅｎ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｃｅｍｅｎｔ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　

聚乙烯醇缩甲醛的制备

一、 实验目的

了解聚乙烯醇缩甲醛的化学反应的原理，并制备红旗牌胶水。

二、 实验原理

聚乙烯醇缩甲醛是利用聚乙烯醇与甲醛在盐酸催化作用下而制得的，其反应如下:

聚乙烯醇缩醛化机理:

聚乙烯醇是水溶性的高聚物，如果用甲醛将它进行部分缩醛化，随着缩醛度的增加，水溶液愈差，作为维尼纶纤维用的聚乙烯醇缩甲醛其缩醛度控制在35%左右，它不溶于水，是性能优良的合成纤维。本实验是合成水溶性的聚乙烯醇缩甲醛，即红旗牌胶水。反应过程中需要控制较低的缩醛度以保持产物的水溶性，若反应过于猛烈，则会造成局部缩醛度过高，导致不溶于水的物质存在，影响胶水质量。因此在反应过程中，特别注意要严格控制崐催化剂用量、反应温度、反应时间及反应物比例等因素。聚乙烯醇缩甲醛随缩醛化程度的不同，性质和用途各有所不同，它能溶于甲酸、乙酸、二氧六环、氯化烃(二氯乙烷、氯仿、二氯甲烷)、乙醇 甲苯混合物(30∶70)、乙醇 甲苯混合物(40∶60)以及60%的含水乙醇中。缩醛度为75%~85%的聚乙烯醇缩甲醛重要的用途是制造绝缘漆和粘合剂。

三、 实验药品及仪器

药品：聚乙烯醇（7g）---、甲醇（4.6mL）---、盐酸(40%工业纯1:4）、氢氧化钠(1.5mL)（8%）、蒸馏水（90+34mL）等；

仪器：恒温水浴锅、搅拌器、三口烧瓶、球型冷凝管、温度计、吸管、天平、量筒、pH试纸等。

四、 实验装置图

五、 实验步骤与现象分析

步骤（1）： 在250ml三颈瓶中，加入90ml去离子水（或蒸馏水），7g聚乙烯醇，搅拌下升温溶解。

现象：[白色晶状聚乙烯醇溶解]

分析：[聚乙烯醇可溶于蒸馏水中]

步骤（2）：

等聚乙烯醇完全溶解后，于90℃左右加入4.6ml甲醛（40%工业纯），搅拌15min，再加入1:4的盐酸，使溶液PH为1~3，保持温度90℃左右，继续搅拌。

分析：[调节PH使之为酸性，是因为H离子作为羟醛缩合的催化剂。升温是由于甲醛沸点低易挥发，缩合反应不可能进行得很完全，升温保温是为了使未反应完的甲醛能在酸性介质中继续与聚乙烯醇缩合]