第7章聚乙烯醇纤维学习教案

1、会计学1第第7章聚乙烯醇章聚乙烯醇(j y x chn)纤维纤维第一页，共52页。第1页/共52页第二页，共52页。2009年1-12化纤产量完成(wn chng)情况第2页/共52页第三页，共52页。是因为纤维是因为纤维(xinwi)具有皮芯具有皮芯结构和经过缩醛化后部分羟基结构和经过缩醛化后部分羟基被封闭的缘故。其次维纶耐热被封闭的缘故。其次维纶耐热水性较差。水性较差。第3页/共52页第四页，共52页。仓装材料仓装材料(cilio)：具有：具有良好的耐日光性、耐气候性、良好的耐日光性、耐气候性、强度高、耐磨性好。强度高、耐磨性好。第4页/共52页第五页，共52页。第5页/共52页第六页，共

2、52页。2第6页/共52页第七页，共52页。主要副反应：主要副反应：n H2C=CH - H2CCH -n + 89kJmol | | OCOCH3 OCOCH3HOHO第7页/共52页第八页，共52页。3第8页/共52页第九页，共52页。第9页/共52页第十页，共52页。第10页/共52页第十一页，共52页。PVA，改善分子量分布；，改善分子量分布；使使PVA适度膨润，以利于适度膨润，以利于溶解。溶解。第11页/共52页第十二页，共52页。图图7-5 7-5 长网式长网式PVAPVA水洗机水洗机 第12页/共52页第十三页，共52页。式过滤机，去除微量未溶解的式过滤机，去除微量未溶解的溶胀体

3、和机械杂质。溶胀体和机械杂质。第13页/共52页第十四页，共52页。丝头，从喷丝头挤出以后形成丝头，从喷丝头挤出以后形成细流在凝固浴中凝固形成纤维。细流在凝固浴中凝固形成纤维。第14页/共52页第十五页，共52页。第15页/共52页第十六页，共52页。第16页/共52页第十七页，共52页。第17页/共52页第十八页，共52页。430g/L。第18页/共52页第十九页，共52页。(nngg)能力能力 T 初生纤维溶胀度初生纤维溶胀度，凝固，凝固(nngg)速度速度一般一般(ybn)在在4345第19页/共52页第二十页，共52页。的纺丝过程，丝条在浴中的停的纺丝过程，丝条在浴中的停留留时间应不少

4、于时间应不少于1012s，浴中浸，浴中浸长不宜短于长不宜短于1.21.8m。第20页/共52页第二十一页，共52页。第21页/共52页第二十二页，共52页。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拉伸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第22页/共52页第二十三页，共52页。第23页/共52页第二十四页，共52页。第24

5、页/共52页第二十五页，共52页。第25页/共52页第二十六页，共52页。第26页/共52页第二十七页，共52页。第27页/共52页第二十八页，共52页。喷出速度喷出速度离洛速度离洛速度第一导丝盘速第一导丝盘速度度第二导丝盘速度第二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拉伸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第28页/共52页第二十九页，共52页。第29页/共52页第三十页，共52页。一部分羟基

6、封闭掉，缩醛化反应的实质就是使用甲醛与这一部分羟基反应，构成分子内缩合，从而使纤维的耐热水性(shuxng)和玻璃化温度有所提高。第30页/共52页第三十一页，共52页。所含全部羟基数之比。所含全部羟基数之比。第31页/共52页第三十二页，共52页。次榨液，温水洗液含次榨液，温水洗液含NaOH为为1g/L，温度，温度7080。第32页/共52页第三十三页，共52页。(binhu)较小，均匀性好。较小，均匀性好。第33页/共52页第三十四页，共52页。第34页/共52页第三十五页，共52页。液被回收液置换，纤维从后回液被回收液置换，纤维从后回收液部带出的甲醛、收液部带出的甲醛、 H2SO4减减少

7、少(jinsho)，后回收的返回液，后回收的返回液由于吸收了缩醛化液而变浓，由于吸收了缩醛化液而变浓，两种返液在总管路中混合回到两种返液在总管路中混合回到循环槽，构成循环液自身的循循环槽，构成循环液自身的循环系统。环系统。第35页/共52页第三十六页，共52页。第36页/共52页第三十七页，共52页。上含有大量羟基，分子间和分上含有大量羟基，分子间和分子内形成大量氢键，物理交联子内形成大量氢键，物理交联点多，密度高，导致点多，密度高，导致PVA纤维纤维结晶度高，不利于水分子的渗结晶度高，不利于水分子的渗入。若提高入。若提高第37页/共52页第三十八页，共52页。影响也很大。残余乙酰基将妨碍影响

8、也很大。残余乙酰基将妨碍大分子的紧密排列，使结晶性变大分子的紧密排列，使结晶性变差，水溶温度降低。差，水溶温度降低。第38页/共52页第三十九页，共52页。环的单体（如丙烯酰胺）共聚环的单体（如丙烯酰胺）共聚得到乙烯酯类聚合物，在甲醇得到乙烯酯类聚合物，在甲醇或二甲基亚砜（或二甲基亚砜（DMSO）溶液）溶液中皂化，可以得到改性中皂化，可以得到改性PVA。第39页/共52页第四十页，共52页。，我国多采用湿法纺丝工艺生产我国多采用湿法纺丝工艺生产水溶温度在水溶温度在70709090的水溶性的水溶性纤维纤维(xinwi)(xinwi)。对于不能水洗。对于不能水洗的水溶性的水溶性PVAPVA纤维纤维

9、(xinwi)(xinwi)也也可采用有机溶剂进行湿法纺丝。可采用有机溶剂进行湿法纺丝。第40页/共52页第四十一页，共52页。这样就能大大提高喷丝头拉伸，这样就能大大提高喷丝头拉伸，因而纺丝速度可比一般湿法纺因而纺丝速度可比一般湿法纺丝高丝高5-105-10倍，大大提高了生产倍，大大提高了生产效率。效率。第41页/共52页第四十二页，共52页。细流，在细流，在NaOH和和Na2SO4凝固凝固浴中进行成型、交联。交联的浴中进行成型、交联。交联的纤维在湿热条件下经拉伸，中纤维在湿热条件下经拉伸，中和、水洗、干和、水洗、干第42页/共52页第四十三页，共52页。的细流在含有有机溶剂的凝固的细流在含

10、有有机溶剂的凝固液中，迅速冷却成凝胶状，使液中，迅速冷却成凝胶状，使得得(sh de)原液细流在溶剂被除原液细流在溶剂被除去之前即形成稳定的结构。这去之前即形成稳定的结构。这种方法可得到低醇解度、高强种方法可得到低醇解度、高强力、低收缩、不易发生粘连的力、低收缩、不易发生粘连的PVA纤维。该方法的特点是在纤维。该方法的特点是在第43页/共52页第四十四页，共52页。高支、轻薄的高档纯毛面料，高支、轻薄的高档纯毛面料，高档麻织品；水溶性纤维用于高档麻织品；水溶性纤维用于织物经纱上浆，具有上浆均匀、织物经纱上浆，具有上浆均匀、化学结构稳定、耐腐蚀性好、化学结构稳定、耐腐蚀性好、工艺简单易行等优点；

11、工艺简单易行等优点；第44页/共52页第四十五页，共52页。这些高性能纤维这些高性能纤维(xinwi)(xinwi)虽具有一些特殊的优异性能，虽具有一些特殊的优异性能，但是，由于这些纤维但是，由于这些纤维(xinwi)(xinwi)的卷缩、强度、油剂等方面的的卷缩、强度、油剂等方面的原因，在纺纱、织造等的各道原因，在纺纱、织造等的各道工序上会有些困难，通过与工序上会有些困难，通过与“Kuralon K-”“Kuralon K-”水溶纤维水溶纤维(xinwi)(xinwi)复合，加工过程将得复合，加工过程将得到改善。到改善。第45页/共52页第四十六页，共52页。变过程更加困难。因此变过程更加困

12、难。因此(ync)(ync)如何解决这一问题是制备高性如何解决这一问题是制备高性能能PVAPVA纤维的关键技术之一。纤维的关键技术之一。第46页/共52页第四十七页，共52页。例如，以碱性盐溶液为凝固例如，以碱性盐溶液为凝固剂湿法成形，硼酸交联，经中剂湿法成形，硼酸交联，经中和、水洗、拉伸及热处理，最和、水洗、拉伸及热处理，最后可制成强度约后可制成强度约13cN/dtex13cN/dtex、耐、耐120120热水的高强度热水的高强度PVAPVA纤维。纤维。水洗时结合在水洗时结合在PVAPVA纤维上的硼酸纤维上的硼酸很容易被除去。很容易被除去。第47页/共52页第四十八页，共52页。PVAPVA

13、为原料，以为原料，以DMSO/H2O=80/20DMSO/H2O=80/20混合物为溶剂，配置成浓度为混合物为溶剂，配置成浓度为6%6%的纺丝的纺丝(fn s)(fn s)原液，凝胶原液，凝胶纺丝纺丝(fn s)(fn s)后低温甲醇凝固后低温甲醇凝固成形，然后分别在成形，然后分别在160160和和200200下两级拉伸下两级拉伸4545倍，制成最倍，制成最大强度和模量分别为大强度和模量分别为2.8 Gpa2.8 Gpa和和64 Gpa64 Gpa的的PVAPVA纤维。纤维。第48页/共52页第四十九页，共52页。子质量增大，纤维中大分子末子质量增大，纤维中大分子末端数减少，有利于完善纤维的端

14、数减少，有利于完善纤维的微观结构；而降低微观结构；而降低(jingd)原液原液浓度，则可有效地减小大分子浓度，则可有效地减小大分子缠结程度，有利于在后拉伸过缠结程度，有利于在后拉伸过程中使纤维形成具有伸直链特程中使纤维形成具有伸直链特征的微观结构。征的微观结构。第49页/共52页第五十页，共52页。第50页/共52页第五十一页，共52页。 习题 1、简述醋酸乙烯的几种合成路线 2、由PVA作原料生产维尼纶要经过哪些过程 3、对PVA进行水洗的目的有哪些 4、NaAC的存在是如何使纤维着色的 5、生产维尼纶的凝固浴由哪些物质组成，各有何作用 6、凝固浴的温度、浓度对纤维成形有何影响 7、简述维尼纶生产中的凝固浴的回收过程 8、简述维尼纶生产中热处理的作用 9、维尼纶生产中后处理的目的是什么，采取