聚乙烯醇纤维zhanshi

1、小组成员：黄侃12122872 胡佳玮12123201倪倩怡 12122502朱婕12122838孟国杰 12121115年份年份19951996199719981999200020012002 2003北维北维5073248345235 川维川维1697116294120659007629276641030111354 11728福维福维1333306671023552281160029433728 4859广维广维4711212155216781121 湘维湘维36904202163928381610178014873928 4904兰维兰维239732043559378634006598

2、6414 4080上海上海石化石化15094158907680219251083906 皖维皖维250428512636478069917690 7859合计合计4502945683305082449516412231352832033114 33430优点优点缺点缺点具有很好的机械性能，其强度高、模量高、伸度低染色性差耐酸碱性、抗化学药品性强耐热水性差耐光性：在长时间的日照下，纤维强度损失率低尺寸稳定性差耐腐蚀性：纤维埋入地下长时间不发霉、不腐烂、不虫蛀纤维具有良好的分散性：纤维不粘连、水中分散性好纤维与水泥、塑料等的亲和性好，粘合强度高对人体和环境无毒无害2022-5-22022-5-22

3、022-5-22022-5-22022-5-2在工业生产中，根据醇解反应体系中所含水分或碱催化剂用量的多少，分为高碱醇解法和低碱醇解法两种不同的生产工艺。1高碱醇解法 高碱醇解法的反应体系中含水量约6，每摩尔聚醋酸乙烯链节需加碱0.10.2摩尔左右。氢氧化钠是以水溶液的形式加入的，所以此法也称湿法醇解。该法的特点是醇解反应速度快，设备生产能力大，但副反应较多，碱催化剂耗量也较多，醇解残液的回收比较复杂。下图是高碱醇解法的工艺流程图。用于醇解的聚醋酸乙烯甲醇溶液经预热至4548后，与350gL的氢氧化钠水溶液由泵送入混合机，经充分混合后，送入醇解机中。醇解后，生成块状的聚乙烯醇，再经粉碎和挤压，

4、使聚乙烯醇与醇解残液分离。所得固体物料经进一步粉碎、干燥得到所需聚乙烯醇。压榨所得残液和从干燥机导出的蒸汽合并后，送往回收工段回收甲醇和醋酸。2022-5-2 2低碱醇解法 低碱醇解法中每摩尔聚醋酸乙烯链节仅加碱0.0l0.02摩尔。醇解过程中，碱以甲醇溶液的形式加入。反应体系中水含量控制在0.10.3以下，因此也将此法称为干法醇解。该方法的最大特点是副反应少。醇解残液的回收比较简单，但反应速度较慢，物料在醇解机中的停留时间较长。图7-3是低碱醇解法的工艺流程图。其工艺与高碱醇解法相似。将预热4045的聚醋酸乙烯甲醇溶液和氢氧化钠的甲醇溶液分别由泵送至混合机。混合后的物料被送至皮带醇解机的传送

5、带上，于静置状态下，经过一定时间使醇解反应完成，随后块状聚乙烯醇从皮带机的尾部下落，经粉碎后投入洗涤釜用脱除醋酸钠的甲醇液洗涤，然后投入中间槽，再送入分离机进行固-液相连续分离。所得固体经干燥后即为所需聚乙烯醇，残液送去回收。2022-5-22022-5-22022-5-22022-5-22022-5-22022-5-2 硫酸钠凝固浴的回收硫酸钠凝固浴的回收2022-5-2（2）干法纺丝）干法纺丝2022-5-22022-5-22022-5-22022-5-22022-5-22022-5-22022-5-22022-5-2 聚乙烯醇纤维后加工一般包括：拉伸、聚乙烯醇纤维后加工一般包括：拉伸、热

6、定型、缩醛化、水洗、上油、干燥等工序。热定型、缩醛化、水洗、上油、干燥等工序。生产短纤维还包括丝束的切断或牵切；生产生产短纤维还包括丝束的切断或牵切；生产长丝则还需要加捻和络筒等。与其他化学纤长丝则还需要加捻和络筒等。与其他化学纤维的生产过程相比，通常聚乙烯醇式纤维生维的生产过程相比，通常聚乙烯醇式纤维生产中还需进行缩醛化处理，以进一步提高其产中还需进行缩醛化处理，以进一步提高其耐热水性。但对某些专用纤维则可省去缩醛耐热水性。但对某些专用纤维则可省去缩醛化工序，如帘子线、水溶性纤维等。化工序，如帘子线、水溶性纤维等。喷出速度喷出速度离洛速度离洛速度第一导丝盘速度第一导丝盘速度第二导丝盘速度第二

7、导丝盘速度干燥机速度干燥机速度拉伸机速度拉伸机速度喷丝头喷丝头拉伸拉伸导杆拉伸导杆拉伸导丝盘拉伸导丝盘拉伸湿热拉伸湿热拉伸干热拉伸干热拉伸拉伸率拉伸率/-10-30151556648温度温度/45室温室温室温室温90210230介质介质凝固浴凝固浴空气空气空气空气二浴二浴空气空气水中软化点水中软化点/ 304055758390纤维结晶度/ %19.129.633.853.257.660.6CH2CHOHCH2CHOHCH2+HCOHH+CH2CHOCH2OCH CHCH2+H2O短纤维短纤维长丝束长丝束缩醛化剂缩醛化剂HCHO /（g/L） 252322催化剂催化剂H2SO4 / (g/L）2

8、2533154阻溶胀剂（由纤阻溶胀剂（由纤维带入）维带入）Na2SO4 /（ g/L ）70320010 缩醛度：进行缩醛化反应的羟基数缩醛度：进行缩醛化反应的羟基数与大分子原来所含全部羟基数之比，用与大分子原来所含全部羟基数之比，用以描述缩醛化进行的程度。以描述缩醛化进行的程度。 常用的测定方法有分解滴定法、常用的测定方法有分解滴定法、增重法等。增重法等。 短纤维缩醛度为短纤维缩醛度为3335（热处（热处理后：纤维结晶度已达理后：纤维结晶度已达60）。）。 干燥脱除水分调湿使水分趋近于维纶的平衡水分，使成品在贮存、运输过程中含水率变化较小，均匀性好。高档纯毛面料，高档棉麻制品织物经纱上浆无纬

9、毛毯服装行业绣花基布 高强高模聚乙烯醇纤维简称（高强高 模PVA纤维）是一种具有高抗拉强度、高杨氏模量、高耐碱性的合成纤维，该纤维是密度大、直径小，许多性能都优于其它合成纤维，同时对水泥、石膏等基材具有极强的亲和力。 PVA 是有潜力制得超高强纤维的柔性链聚合物之一, 与根据 PVA 大分子主链键能理论的计算值相比, 日前商品 PVA 纤维的最高强度仅为理论强度的10%, 最高模量为理论极限值的30%。因此, 寻找方法开发研究高强高模PVA 纤维是可行的。纤维断裂的微观机理, 一般有分子链滑移和分子链断裂两种说法, 其共同点是假设纤维中的分子链是沿纤维轴平行取向排列,应力在纤维横截面上均匀分布

10、的。高强高模聚乙烯醇纤维的技术指标高强高模聚乙烯醇纤维的技术指标项目 指标纤维直径(dtex) 2.02 （122m）抗拉强度(cn/dtex) 11 (1428MPa) 杨氏模量（cn/dtex） 290 (37.9GPa)断裂伸度（%） 68密度 （g/cm3） 1.3耐热水性（oC） 104干热软化点（oC） 216 与聚乙烯纤维相比，虽然聚乙烯醇纤维的理论强度和模量分别约208cN/dtex和 1980cN/dtex，但因其大分子中侧羟基可形成分子间或分子内氢键，使分子间作用力增大，在纺丝成形和后拉伸过程中聚乙烯醇大分子由折叠链向伸直链的转变过程更加困难。因此如何解决这一问题是制备高性

11、能聚乙烯醇纤维的关键技术之一。 超高相对分子质量聚乙烯（UHMW-PE）纤维的出现，进一步促进了人们对高性能聚乙烯醇纤维的研究与开发。从纤维成形角度考虑，高强度聚乙烯醇纤维的成形一般多采用溶液纺丝法，如湿法、干法、干湿法以及凝胶纺丝等。常用的聚乙烯醇溶剂如二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、乙二醇、丙三醇、水或混合溶剂等,而凝固剂主要有甲醇、乙醇、丙酮、十氢化萘等。 湿法加硼纺丝方法是制备高强度聚乙烯醇纤维较早采用的工艺技术，最早由日本仓敷人造丝公司于20世纪60年代末提出。 在水溶液中聚乙烯醇易形成分子内和分子间氢键，使聚乙烯醇大分子呈无规线团状而相互缠结，容易产生胶粒并使溶液粘

12、度增大，甚至形成凝胶。硼、铜，钛等化合物在适当条件下能与聚乙烯醇形成交联，可抑制纺丝过程中聚乙烯醇大分子结晶，有利于初生纤维的后拉伸。在聚乙烯醇/水纺丝原液中加入硼酸，使其与聚乙烯醇形成交联结构，可有效抑制聚乙烯醇分子内或分子间氢键的形成以及减小大分子缠结程度等。 聚乙烯醇大分子的立体规整度对纤维强度和模量有很大影响，高间规度聚乙烯醇的凝胶纺丝与普通聚乙烯醇基本相同，但高间规度聚乙烯醇分子间更易形成氢键而妨碍高倍拉伸，如能客服氢键障碍，就可制成高性能聚乙烯醇纤维。 间规聚乙烯醇的熔点较高，如间规含量64%聚乙烯醇的熔点约为265，比常规聚乙烯醇高30左右，更具产业价值。 1997年日本可乐丽公

13、司开始试销商品名为“Kuralon-”的高强度聚乙烯醇纤维，其强度约15cNdtex(1.8GPa)，预计目前该纤维品种的产量已达20000吨/年。 Kuralon-纤维具有规整的圆形横截面，纤维结构也比较均匀。日本把这种纺丝方法称为“世界上首次工业化的新型湿法纺丝方法”，把Kuralon-纤维称为“划时代的新合纤“。 高强高模PVA 纤维(维纶) 由于其良好的亲水性、 粘结性和抗冲击性以及加工中易于分散等性能,在工业、 建筑等领域有着广泛的发展前途。高强高模PVA 纤维还可以用于橡胶增强材料或轮胎帘子线, 还可以利用其高强拉伸及耐腐蚀等特性, 用于生产渔网、 绳索、 帆布、 传送带等。 我们只需要在水泥、石膏等基材中均匀加入0.3%0.5%的高强高模聚乙烯醇纤维及少量的高分子聚合物，我们就可以有效的改变水泥、石膏等基材的脆性、消除这些基材在水化过程中产生的裂纹。由于纤维的存在既消耗了能量又缓解了应力，阻止裂纹进一步发展，起到了阻断裂缝的作用，所以在水泥、石膏制品内掺入少量高强高模聚乙烯醇纤维，可以达到： 1 、提高基体的抗拉强度。 2 、阻止基体原有缺陷裂缝的扩展，并延缓新裂缝的出现，提高耐水性、抗渗性、抗冻性。 3 、提高基体的变形能力，从而改善其韧性和抗冲击能力。1、 大