聚乙烯醇纖維zhanshi

1、小組成員：黃侃12122872 胡佳瑋12123201倪倩怡 12122502朱婕12122838孟國杰 12121115年份年份19951996199719981999200020012002 2003北維北維5073248345235 川維川維1697116294120659007629276641030111354 11728福維福維1333306671023552281160029433728 4859廣維廣維4711212155216781121 湘維湘維36904202163928381610178014873928 4904蘭維蘭維239732043559378634006598

2、6414 4080上海上海石化石化15094158907680219251083906 皖維皖維250428512636478069917690 7859合計合計4502945683305082449516412231352832033114 33430優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點具有很好的機械性能，其強度高、模量高、伸度低染色性差耐酸堿性、抗化學藥品性強耐熱水性差耐光性：在長時間的日照下，纖維強度損失率低尺寸穩(wěn)定性差耐腐蝕性：纖維埋入地下長時間不發(fā)霉、不腐爛、不蟲蛀纖維具有良好的分散性：纖維不粘連、水中分散性好纖維與水泥、塑料等的親和性好，粘合強度高對人體和環(huán)境無毒無害2022-5-22022-5-22

3、022-5-22022-5-22022-5-2在工業(yè)生產(chǎn)中，根據(jù)醇解反應體系中所含水分或堿催化劑用量的多少，分為高堿醇解法和低堿醇解法兩種不同的生產(chǎn)工藝。1高堿醇解法 高堿醇解法的反應體系中含水量約6，每摩爾聚醋酸乙烯鏈節(jié)需加堿0.10.2摩爾左右。氫氧化鈉是以水溶液的形式加入的，所以此法也稱濕法醇解。該法的特點是醇解反應速度快，設(shè)備生產(chǎn)能力大，但副反應較多，堿催化劑耗量也較多，醇解殘液的回收比較復雜。下圖是高堿醇解法的工藝流程圖。用于醇解的聚醋酸乙烯甲醇溶液經(jīng)預熱至4548后，與350gL的氫氧化鈉水溶液由泵送入混合機，經(jīng)充分混合后，送入醇解機中。醇解后，生成塊狀的聚乙烯醇，再經(jīng)粉碎和擠壓，

4、使聚乙烯醇與醇解殘液分離。所得固體物料經(jīng)進一步粉碎、干燥得到所需聚乙烯醇。壓榨所得殘液和從干燥機導出的蒸汽合并后，送往回收工段回收甲醇和醋酸。2022-5-2 2低堿醇解法 低堿醇解法中每摩爾聚醋酸乙烯鏈節(jié)僅加堿0.0l0.02摩爾。醇解過程中，堿以甲醇溶液的形式加入。反應體系中水含量控制在0.10.3以下，因此也將此法稱為干法醇解。該方法的最大特點是副反應少。醇解殘液的回收比較簡單，但反應速度較慢，物料在醇解機中的停留時間較長。圖7-3是低堿醇解法的工藝流程圖。其工藝與高堿醇解法相似。將預熱4045的聚醋酸乙烯甲醇溶液和氫氧化鈉的甲醇溶液分別由泵送至混合機。混合后的物料被送至皮帶醇解機的傳送

5、帶上，于靜置狀態(tài)下，經(jīng)過一定時間使醇解反應完成，隨后塊狀聚乙烯醇從皮帶機的尾部下落，經(jīng)粉碎后投入洗滌釜用脫除醋酸鈉的甲醇液洗滌，然后投入中間槽，再送入分離機進行固-液相連續(xù)分離。所得固體經(jīng)干燥后即為所需聚乙烯醇，殘液送去回收。2022-5-22022-5-22022-5-22022-5-22022-5-22022-5-2 硫酸鈉凝固浴的回收硫酸鈉凝固浴的回收2022-5-2（2）干法紡絲）干法紡絲2022-5-22022-5-22022-5-22022-5-22022-5-22022-5-22022-5-22022-5-2 聚乙烯醇纖維后加工一般包括：拉伸、聚乙烯醇纖維后加工一般包括：拉伸、熱

6、定型、縮醛化、水洗、上油、干燥等工序。熱定型、縮醛化、水洗、上油、干燥等工序。生產(chǎn)短纖維還包括絲束的切斷或牽切；生產(chǎn)生產(chǎn)短纖維還包括絲束的切斷或牽切；生產(chǎn)長絲則還需要加捻和絡(luò)筒等。與其他化學纖長絲則還需要加捻和絡(luò)筒等。與其他化學纖維的生產(chǎn)過程相比，通常聚乙烯醇式纖維生維的生產(chǎn)過程相比，通常聚乙烯醇式纖維生產(chǎn)中還需進行縮醛化處理，以進一步提高其產(chǎn)中還需進行縮醛化處理，以進一步提高其耐熱水性。但對某些專用纖維則可省去縮醛耐熱水性。但對某些專用纖維則可省去縮醛化工序，如簾子線、水溶性纖維等?；ば颍绾熥泳€、水溶性纖維等。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

7、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(zhì)介質(zhì)凝固浴凝固浴空氣空氣空氣空氣二浴二浴空氣空氣水中軟化點水中軟化點/ 304055758390纖維結(jié)晶度/ %19.129.633.853.257.660.6CH2CHOHCH2CHOHCH2+HCOHH+CH2CHOCH2OCH CHCH2+H2O短纖維短纖維長絲束長絲束縮醛化劑縮醛化劑HCHO /（g/L） 252322催化劑催化劑H2SO4 / (g/L）2

8、2533154阻溶脹劑（由纖阻溶脹劑（由纖維帶入）維帶入）Na2SO4 /（ g/L ）70320010 縮醛度：進行縮醛化反應的羥基數(shù)縮醛度：進行縮醛化反應的羥基數(shù)與大分子原來所含全部羥基數(shù)之比，用與大分子原來所含全部羥基數(shù)之比，用以描述縮醛化進行的程度。以描述縮醛化進行的程度。 常用的測定方法有分解滴定法、常用的測定方法有分解滴定法、增重法等。增重法等。 短纖維縮醛度為短纖維縮醛度為3335（熱處（熱處理后：纖維結(jié)晶度已達理后：纖維結(jié)晶度已達60）。）。 干燥脫除水分調(diào)濕使水分趨近于維綸的平衡水分，使成品在貯存、運輸過程中含水率變化較小，均勻性好。高檔純毛面料，高檔棉麻制品織物經(jīng)紗上漿無緯

9、毛毯服裝行業(yè)繡花基布 高強高模聚乙烯醇纖維簡稱（高強高 模PVA纖維）是一種具有高抗拉強度、高楊氏模量、高耐堿性的合成纖維，該纖維是密度大、直徑小，許多性能都優(yōu)于其它合成纖維，同時對水泥、石膏等基材具有極強的親和力。 PVA 是有潛力制得超高強纖維的柔性鏈聚合物之一, 與根據(jù) PVA 大分子主鏈鍵能理論的計算值相比, 日前商品 PVA 纖維的最高強度僅為理論強度的10%, 最高模量為理論極限值的30%。因此, 尋找方法開發(fā)研究高強高模PVA 纖維是可行的。纖維斷裂的微觀機理, 一般有分子鏈滑移和分子鏈斷裂兩種說法, 其共同點是假設(shè)纖維中的分子鏈是沿纖維軸平行取向排列,應力在纖維橫截面上均勻分布

10、的。高強高模聚乙烯醇纖維的技術(shù)指標高強高模聚乙烯醇纖維的技術(shù)指標項目 指標纖維直徑(dtex) 2.02 （122m）抗拉強度(cn/dtex) 11 (1428MPa) 楊氏模量（cn/dtex） 290 (37.9GPa)斷裂伸度（%） 68密度 （g/cm3） 1.3耐熱水性（oC） 104干熱軟化點（oC） 216 與聚乙烯纖維相比，雖然聚乙烯醇纖維的理論強度和模量分別約208cN/dtex和 1980cN/dtex，但因其大分子中側(cè)羥基可形成分子間或分子內(nèi)氫鍵，使分子間作用力增大，在紡絲成形和后拉伸過程中聚乙烯醇大分子由折疊鏈向伸直鏈的轉(zhuǎn)變過程更加困難。因此如何解決這一問題是制備高性

11、能聚乙烯醇纖維的關(guān)鍵技術(shù)之一。 超高相對分子質(zhì)量聚乙烯（UHMW-PE）纖維的出現(xiàn)，進一步促進了人們對高性能聚乙烯醇纖維的研究與開發(fā)。從纖維成形角度考慮，高強度聚乙烯醇纖維的成形一般多采用溶液紡絲法，如濕法、干法、干濕法以及凝膠紡絲等。常用的聚乙烯醇溶劑如二甲基亞砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、乙二醇、丙三醇、水或混合溶劑等,而凝固劑主要有甲醇、乙醇、丙酮、十氫化萘等。 濕法加硼紡絲方法是制備高強度聚乙烯醇纖維較早采用的工藝技術(shù)，最早由日本倉敷人造絲公司于20世紀60年代末提出。 在水溶液中聚乙烯醇易形成分子內(nèi)和分子間氫鍵，使聚乙烯醇大分子呈無規(guī)線團狀而相互纏結(jié)，容易產(chǎn)生膠粒并使溶液粘

12、度增大，甚至形成凝膠。硼、銅，鈦等化合物在適當條件下能與聚乙烯醇形成交聯(lián)，可抑制紡絲過程中聚乙烯醇大分子結(jié)晶，有利于初生纖維的后拉伸。在聚乙烯醇/水紡絲原液中加入硼酸，使其與聚乙烯醇形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，可有效抑制聚乙烯醇分子內(nèi)或分子間氫鍵的形成以及減小大分子纏結(jié)程度等。 聚乙烯醇大分子的立體規(guī)整度對纖維強度和模量有很大影響，高間規(guī)度聚乙烯醇的凝膠紡絲與普通聚乙烯醇基本相同，但高間規(guī)度聚乙烯醇分子間更易形成氫鍵而妨礙高倍拉伸，如能客服氫鍵障礙，就可制成高性能聚乙烯醇纖維。 間規(guī)聚乙烯醇的熔點較高，如間規(guī)含量64%聚乙烯醇的熔點約為265，比常規(guī)聚乙烯醇高30左右，更具產(chǎn)業(yè)價值。 1997年日本可樂麗公

13、司開始試銷商品名為“Kuralon-”的高強度聚乙烯醇纖維，其強度約15cNdtex(1.8GPa)，預計目前該纖維品種的產(chǎn)量已達20000噸/年。 Kuralon-纖維具有規(guī)整的圓形橫截面，纖維結(jié)構(gòu)也比較均勻。日本把這種紡絲方法稱為“世界上首次工業(yè)化的新型濕法紡絲方法”，把Kuralon-纖維稱為“劃時代的新合纖“。 高強高模PVA 纖維(維綸) 由于其良好的親水性、 粘結(jié)性和抗沖擊性以及加工中易于分散等性能,在工業(yè)、 建筑等領(lǐng)域有著廣泛的發(fā)展前途。高強高模PVA 纖維還可以用于橡膠增強材料或輪胎簾子線, 還可以利用其高強拉伸及耐腐蝕等特性, 用于生產(chǎn)漁網(wǎng)、 繩索、 帆布、 傳送帶等。 我們只需要在水泥、石膏等基材中均勻加入0.3%0.5%的高強高模聚乙烯醇纖維及少量的高分子聚合物，我們就可以有效的改變水泥、石膏等基材的脆性、消除這些基材在水化過程中產(chǎn)生的裂紋。由于纖維的存在既消耗了能量又緩解了應力，阻止裂紋進一步發(fā)展，起到了阻斷裂縫的作用，所以在水泥、石膏制品內(nèi)摻入少量高強高模聚乙烯醇纖維，可以達到： 1 、提高基體的抗拉強度。 2 、阻止基體原有缺陷裂縫的擴展，并延緩新裂縫的出現(xiàn)，提高耐水性、抗?jié)B性、抗凍性。 3 、提高基體的變形能力，從而改善其韌性和抗沖擊能力。1、 大