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。
% N) O/ C4 h# a0 A# B8 `) d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 E% S' f. g! v. U1 B1 b7 }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％。
１．ＰＶＡ的一般性質　
7 i! Z' r- j+ c( g& E4 M1 dＰＶＡ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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３．變性聚乙烯醇　
% O$ @+ ]! q# A( T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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（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。
（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。

（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。
現將ＣＭＣ、ＰＶＡ和淀粉的漿膜性能列于表，以作比較。
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7 w* @0 u  g" m, r　不同黏著劑的漿膜性能
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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
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（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。

ＰＶＡ對聚酯薄膜的粘附強度

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- c7 m+ l, ^* h! b' Q２．ＰＶＡ的上漿性能　
7 ?. A, h3 j, |) C- `（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。
（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。
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。
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醇解度與黏度關系（濃度４％、溫度２５℃）