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標題: 聚乙烯醇(PVA)的上漿性能 [打印本頁(yè)]
作者: 志文 時(shí)間: 2015-7-14 21:56
標題: 聚乙烯醇(PVA)的上漿性能
聚乙烯醇又稱(chēng)PVA,是聚醋酸乙烯通過(guò)甲醇鈉作用,在甲醇中進(jìn)行醇解而制得的產(chǎn)物。
" b5 c$ J" _ e2 ~* |醇解產(chǎn)物有完全醇解型和部分醇解型等幾種類(lèi)型。前者稱(chēng)完全醇解PVA,后者稱(chēng)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(gè)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)%。
" J+ R3 b# O, N+ m5 K L/ B制造維綸的聚乙烯醇稱(chēng)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(chǎn)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 w/ G, Z! H, y( r4 C1.PVA的一般性質(zhì)
2 p! l' o' f+ ?, O/ H3 fPVA為無(wú)味、無(wú)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(shí)間: 2015-7-14 21:57
本帖最后由 志文 于 2015-7-14 22:02 編輯
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1 `: b& b" C( ^2.PVA的上漿性能 ' S/ [+ D; V! U6 p1 [7 W
(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(guò)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(jīng)長(cháng)時(shí)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(jīng)保溫攪拌能完全溶解。
" N. p; I9 t6 l7 `" I+ S(2)黏度。PVA漿液的黏度和濃度關(guān)系在定溫條件下接近成正比;在定濃條件下,黏度和溫度關(guān)系接近于反比。漿液黏度還與PVA醇解度有著(zhù)密切聯(lián)系,圖所示為兩者的關(guān)系曲線(xiàn)。曲線(xiàn)表明:當醇解度為87%時(shí),PVA溶液的黏度最小。
/ C$ h/ A O# z7 F# i) w! m完全醇解PVA的溶液黏度隨時(shí)間延長(cháng)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(shí)間延續對黏度影響很小。PVA的黏度還與聚合度有關(guān),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(guān)系(濃度4%、溫度25℃)
作者: 志文 時(shí)間: 2015-7-14 22:05
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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。, D |- d3 A ]$ Q, v
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PVA對聚酯薄膜的粘附強度
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作者: 志文 時(shí)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(cháng)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(fā)揮其優(yōu)良的力學(xué)機械性能。PVA漿液在靜止時(shí),由于水分的蒸發(fā),液面有結皮現象,漿紗時(shí)易產(chǎn)生漿斑,使織造時(shí)經(jīng)紗斷頭增加。由于PVA漿膜的內聚力大于漿膜與經(jīng)紗之間的粘附力,分紗時(shí)易破壞經(jīng)紗表面的漿膜完整性,使毛羽增加。( Q' n& A3 p: `5 x$ m: L5 i. s
現將CMC、PVA和淀粉的漿膜性能列于表,以作比較。' X8 n9 G. b- E8 E# d; i# E
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不同黏著(zhù)劑的漿膜性能
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黏著(zhù)劑 | | | | |
CMC | | | | |
PVA(1799) | | | | |
玉米淀粉 | | | | |
小麥淀粉 | | | | |
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作者: 志文 時(shí)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(shí),能良好均勻地混合,混合液比較穩定,不易發(fā)生分層脫混現象。但與等量的天然淀粉混合時(shí)很易分層,使用時(shí)應十分注意。
6 ]" \% |& E. T( }6 s4 q- f- |(6)其他性能。由于聚乙烯醇具有良好的粘附性和力學(xué)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(cháng)大,因此漿紗分紗性較差,在干漿紗分絞時(shí)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(zhù)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(shí)間: 2015-7-14 22:10
$ E/ D) M; w/ T; ]9 L6 m- X3.變性聚乙烯醇
3 [/ f; F. Y4 i' j" {3 d聚乙烯醇調漿時(shí)漿液易起泡、漿液易結皮、漿膜分紗性差是其主要缺點(diǎn)。為克服這些缺點(diǎn),可以對聚乙烯醇進(jìn)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(zhù)劑混溶性強,漿液不會(huì )結皮,在調制和上漿過(guò)程中不易起泡。變性聚乙烯醇漿料適宜于低溫(85℃以?xún)龋┥蠞{,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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