水溶性纤维..pptx

新型化学纤维——水溶性纤维水溶性纤维在水中溶解或遇水缓慢水解成水溶性分子(或化合物)的纤维,其品种有水溶性聚乙烯醇(PVA)纤维、海藻纤维、羧甲基纤维素纤维。水溶性PVA纤维是目前世界上生产的唯一溶于水的合成纤维,它不仅成本低,而且性能比其他水溶性纤维好。(一)水溶性PVC纤维性能水溶性膨润收缩和溶解分散水溶纤维→热水→纤维吸水膨润→随之产生收缩→水温↑→纤维达到最大收缩率→纤维就被溶断成胶状片段→水温↑↑或处理时间↑↑→PVA就以分子形式溶解分散而成为均匀的溶液。物理机机性能水溶性纤维除用作高吸湿卫生用品外,通常都不作为结构材料而保留在最终成品中,它们总是在加工过程的某一个阶段,为取得某种效果而被溶去——物理机械性能无较高要求。环保性能自然分解(二)水溶性PVC纤维的制取方法1、聚乙烯醇的制备游离态乙烯醇不稳定→不能用乙烯醇为单体合成聚乙烯醇;醋酸乙烯的制备——乙炔法:200℃左右,常压、气相通到以活性炭等为载体的催化剂醋酸锌——乙烯法:200℃以上,加压,催化剂(钯一金),助催化剂(醋酸钾或醋酸钠),载体(活性氧化铝或硅胶)聚醋酸乙烯的制备通常是以甲醇为溶剂采用溶剂聚合法制得。——化学反应:主反应:主要副反应:——工艺流程:醋酸乙烯溶液聚合工艺流程1—引发剂配制槽2—引发剂贮槽3—计量泵4—换热器5—第一聚合釜6,8—冷凝器7,10—泵9—第二聚合釜11—脱单体塔12—醋酸乙烯一甲醇分离塔13一沉析槽——工艺控制:引发剂:偶氮二异丁腈(AIBN);以甲醇为醋酸乙烯聚合的溶剂时,一般将引发剂配成一定浓度的甲醇溶液溶剂:甲醇、无水乙醇、苯、甲苯、醋酸乙酯、丙酮甲醇:溶解单体和聚合物;分子量调节剂;聚乙烯醇的凝固剂;转化率:5O%~60%转化率↑↑→→未反应单体↓→经济性好→聚合产物的支化度↑、分子量分布变宽→产品品质↓聚合时间:~↓↓→生产能力↑,但产品的分子量分布宽聚合温度:64~65℃链转移及副反应的活化能>正常链增长反应的活化能→升高温度会加速链转移反应和副反应聚乙烯醇的制备——化学反应:聚醋酸乙烯在甲醇中醇解:聚醋酸乙烯在氢氧化钠中醇解:——工艺流程:高碱醇解法(湿法醇解):反应体系中含水量6%,~。氢氧化钠以水溶液的形式加入,所以此法也称。该法的特点是醇解反应速度快,设备生产能力大,但副反应较多,碱催化剂耗量也较多,醇解残液的回收比较复杂。低碱醇解法(干法醇解):反应体系中含水量<%~%,~。氢氧化钠是以甲醇溶液的形式加入。该方法副反应少。醇解液的回收比较简单,但反应速度较慢,物料在醇解机中的停留时间较长。低碱醇解法工艺流程示意图1—碱液调配槽2—树脂中间槽3,4—泵5—混合机6—皮带醇解机7,8—粉碎机9—洗涤釜10—中间槽11—蒸发机12—连续式固—液分离机13—干燥机——工艺控制:碱摩尔比:~(高碱醇解法);~(低碱醇解法)碱摩尔比↑→醇解度↑、副反应↑聚醋酸乙烯浓度:聚醋酸乙烯量↑→醇解反应的初始速度↑→醇解后期反应速度减缓效应出现得较早→使所得聚乙烯醇的酸解度↓(高碱醇解明显;低碱醇解不明显)醇解介质的含水率:湿法醇解的反应速度较快,但所耗用的碱量和副产物醋酸钠的含量也多;干法醇解的反应速度较低,而耗用的碱量和生成的醋酸钠的含量明显减少;醇解温度:<50℃(链转移及副反应的活化能>正常链增长反应的活化能→升高温度会加速链转移反应和副反应)醇解时间:高碱醇解时,醇解反应速度快,醇解时间lmin;低碱醇解时,反应速度慢,醇解时间15min。聚合度:17902、聚乙烯醇纤维的生产纺丝原液的制备乙烯醇水溶液PVA→水洗→脱水→精PVA→溶解→混合→过滤→脱泡→纺丝原液——水洗:降低聚乙烯醇中醋酸钠含量(<%~%),否则将使纤维在热处理时发生碱性着色;除去物料中一部分分子量过低的聚乙烯醇;聚乙烯醇适度膨润,有利于溶解;水洗温度30~40℃,长网式水洗机;