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。
% [% k( ~* A. R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）％。
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．ＰＶＡ的一般性質(zhì)　
- t# v* x. Z0 T+ ~" W, U: S% G2 S/ ZＰＶＡ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。

& }8 W5 ^' m& O+ k2 z: y
3 V, j  l! y3 x$ f  `２．ＰＶＡ的上漿性能　
2 }/ c6 P) l0 k% L（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。
（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。
' Q2 _$ Z5 w5 R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。

醇解度與黏度關(guān)系（濃度４％、溫度２５℃）

' S/ e$ b% V" [4 \% f& P（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。
/ u! N  Y, ~" Z  I" w7 u8 V5 m

ＰＶＡ對聚酯薄膜的粘附強度

（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。
現將ＣＭＣ、ＰＶＡ和淀粉的漿膜性能列于表，以作比較。
: e' H1 k" G; |2 \+ ]

6 v  d; f# _9 J8 M- c　不同黏著(zhù)劑的漿膜性能
: ]+ q" E; P3 p' N- }- }

黏著(zhù)劑	斷裂強度（Ｎ／ｍｍ２）	斷裂伸長(cháng)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]

4 E1 s2 ?* @5 A5 x

+ N4 V- }$ p' v（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。
: O! {1 a7 K& L: ^' M（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。

３．變性聚乙烯醇　
# o  y. H; e. L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。