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標題: 聚乙烯醇(PVA)的上漿性能 [打印本頁]

作者: 志文    時間: 2015-7-14 21:56
標題: 聚乙烯醇(PVA)的上漿性能
聚乙烯醇又稱PVA,是聚醋酸乙烯通過甲醇鈉作用,在甲醇中進行醇解而制得的產物。
) }  W9 i( G/ D" y6 d4 t8 |' F醇解產物有完全醇解型和部分醇解型等幾種類型。前者稱完全醇解PVA,后者稱部分醇解PVA,完全醇解PVA的大分子側基中只有羥基(—OH),而部分醇解PVA的大分子側基中既有羥基(—OH),又有醋酸根(—CH3COO)。醇解度是指聚乙烯醇大分子中,乙烯醇單元占整個單元的摩爾分數比(mol/mol)%。完全醇解PVA和部分醇解PVA的醇解度不同。完全醇解PVA的醇解度為(98±1)%;部分醇解PVA的醇解度為(88±1)%。
4 Q9 ?  Y0 b1 N4 f; Q+ \7 T制造維綸的聚乙烯醇稱紡絲級聚乙烯醇,其醇解度在99.8%以上。漿料級聚乙烯醇的醇解度為87%~99%。聚合度為500~2000。但是,目前受PVA的生產限制,漿紗中使用的部分醇解PVA的聚合度為500~1200,完全醇解PVA的聚合度為1700,如完全醇解PVA1799的聚合度為1700,醇解度為99%。- U7 z* b; f% ~3 V0 f+ j7 @: l1 E. R, L
1.PVA的一般性質 + G4 x5 f9 t2 H) _5 M
PVA為無味、無臭、白色或淡黃色顆粒。成品有粉末狀、片狀或絮狀,相對密度在1.21~1.34之間。
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作者: 志文    時間: 2015-7-14 21:57
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8 x6 M$ `1 x% ?, Z" L9 A2.PVA的上漿性能 
, d8 U& ]! R" M/ S+ I) k(1)水溶性。完全醇解PVA分子中盡管含有較多羥基,但大分子之間通過羥基已形成較強的氫鍵締合,以致對水分子的結合能力很弱,水溶性很差。在65~75℃熱水中不溶解,僅能吸濕及少量膨脹。在沸水中和在高速攪拌(1000r/min)的作用下,部分氫鍵被拆散,“游離”羥基數增加,水溶性提高,經長時間(1~2h)后充分溶解。部分醇解PVA的分子中有適量的醋酸根基團存在,醋酸根基團占有較大的空間體積,使羥基之間的氫鍵締合力削弱,在熱水中能被拆散,表現為良好的水溶性。部分醇解PVA在40~50℃溫度水中經保溫攪拌能完全溶解。9 y  l7 _0 q. b! K+ ]
(2)黏度。PVA漿液的黏度和濃度關系在定溫條件下接近成正比;在定濃條件下,黏度和溫度關系接近于反比。漿液黏度還與PVA醇解度有著密切聯系,圖所示為兩者的關系曲線。曲線表明:當醇解度為87%時,PVA溶液的黏度最小。$ J; l) m+ \% w8 B$ I
完全醇解PVA的溶液黏度隨時間延長逐漸上升,最終可成凝膠狀。部分醇解PVA的溶液黏度則比較穩定,時間延續對黏度影響很小。PVA的黏度還與聚合度有關,聚合度越高,黏度越大。PVA漿液在弱酸、弱堿中黏度比較穩定,在強酸中則被水解,黏度下降。4 g7 D( b# V$ [
(, 下載次數: 313)
醇解度與黏度關系(濃度4%、溫度25℃)

作者: 志文    時間: 2015-7-14 22:05

' c, q4 h" [+ n$ d3 y- d(3)粘附性。不同醇解度的PVA漿液對不同纖維的粘附性存在差異。完全醇解PVA對親水性纖維具有良好的粘附性及親和力,部分醇解PVA對親水性纖維的粘附性則不及完全醇解PVA。由于大分子中疏水性醋酸根的作用,部分醇解PVA對疏水性纖維具有較好的粘附性。而完全醇解PVA則很差,尤其是對疏水性強的滌綸纖維,如圖所示。
0 y3 `% Y  P( _0 \3 ]6 z1 j- s
(, 下載次數: 281)
PVA對聚酯薄膜的粘附強度

% R) W) m+ ?6 _) f
作者: 志文    時間: 2015-7-14 22:08
(4)成膜性。PVA漿膜彈性好,斷裂強度高,斷裂伸長大,耐磨性好。其拉伸強度、斷裂強度及耐屈曲強度均較原淀粉、變性淀粉、CMC等漿料好。PVA聚合度越高,漿膜強度越高。由于大分子中羥基的作用,PVA漿膜具有一定的吸濕性能,吸濕性隨醇解度、聚合度的增大而減小,在相對濕度65%以上的空氣中能吸收水分,使漿膜柔韌,充分發揮其優良的力學機械性能。PVA漿液在靜止時,由于水分的蒸發,液面有結皮現象,漿紗時易產生漿斑,使織造時經紗斷頭增加。由于PVA漿膜的內聚力大于漿膜與經紗之間的粘附力,分紗時易破壞經紗表面的漿膜完整性,使毛羽增加。
: u# G7 s& g" V+ |+ d) L/ x現將CMC、PVA和淀粉的漿膜性能列于表,以作比較。
1 J! v7 Q( B& s0 R) W- q5 U! Q

2 }  P2 H: i. { 不同黏著劑的漿膜性能& E  ~+ f) J( _, E8 H* b5 G
黏著劑
  
  
斷裂強度(N/mm2)
  
  
斷裂伸長率(%)
  
  
耐磨次數(次)
  
  
耐屈曲次數(次)
  
  
CMC
  
  
32.05
  
  
11.8
  
  
100
  
  
680
  
  
PVA(1799)
  
  
42.24
  
  
165.1
  
  
937
  
  
10000
  
  
玉米淀粉
  
  
47.82
  
  
4.0
  
  
63
  
  
341
  
  
小麥淀粉
  
  
34.50
  
  
3.2
  
  
61
  
  
185
[/tr]

3 C% T5 b! c* F' _: y( y

作者: 志文    時間: 2015-7-14 22:10
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(5)混溶性。聚乙烯醇漿料具有良好的混溶性,在與其他漿料(如合成漿料等)混用時,能良好均勻地混合,混合液比較穩定,不易發生分層脫混現象。但與等量的天然淀粉混合時很易分層,使用時應十分注意。3 ^8 D% Y3 ]4 V3 _9 I8 A' V% C) Z
(6)其他性能。由于聚乙烯醇具有良好的粘附性和力學機械性能,因此是理想的被覆材料。但是,PVA漿膜彈性好,斷裂強度高,斷裂伸長大,因此漿紗分紗性較差,在干漿紗分絞時分紗阻力大,漿膜容易撕裂,毛羽增加。為此,在PVA漿液中往往混入部分漿膜強度較低的黏著劑(如CMC、玉米淀粉、變性淀粉等),以改善干漿紗的分紗性能。
作者: 志文    時間: 2015-7-14 22:10
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3.變性聚乙烯醇 
0 \% y/ H, ?1 T* _# X" H' b+ H聚乙烯醇調漿時漿液易起泡、漿液易結皮、漿膜分紗性差是其主要缺點。為克服這些缺點,可以對聚乙烯醇進行變性處理。比較成熟的變性方法有PVA丙烯酸酰胺共聚變性、PVA內酯化變性、PVA磺化變性及PVA接枝變性。變性聚乙烯醇漿料在40~50℃溫水中保溫攪拌1h可溶,溶液均勻,與其他黏著劑混溶性強,漿液不會結皮,在調制和上漿過程中不易起泡。變性聚乙烯醇漿料適宜于低溫(85℃以內)上漿,并且黏度穩定。漿膜機械強度減小,分紗性良好,漿膜完整、光滑,而且退漿方便。
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