聚乙烯醇縮甲醛

聚乙烯醇縮甲醛的性質(zhì)和用途，隨著聚乙烯醇原料、制造方法和縮醛化程度的不同而有很大差別。工業(yè)上最主要的用途是制作維綸纖維。

維綸纖維是由完全醇解的聚乙烯醇合成的，它的平均聚合度為1700～1800。1924年德國W.O.赫爾曼和W.黑內(nèi)爾首先制得了聚乙烯醇，1934年德國制得了水溶性聚乙烯醇纖維，1938年日本櫻田一郎研究成功熱處理和縮醛化技術(shù),提高了纖維耐水性,擴大了在紡織工業(yè)中的應(yīng)用范圍。1948年維綸纖維問世，1950年日本建成了第一個生產(chǎn)裝置，此后產(chǎn)量迅速上升。60年代以后，朝鮮民主主義人民共和國、中國、聯(lián)邦德國、蘇聯(lián)、南朝鮮等相繼生產(chǎn)，以中國、朝鮮民主主義人民共和國、日本的產(chǎn)量最大。

聚乙烯醇縮甲醛除用于維綸纖維外，還可用作發(fā)泡劑、研磨材料、膠粘劑、電氣絕緣材料等。

用于配制酚醛-縮醛膠粘劑,如鐵錨20l、202、203膠粘劑。

主要用于制造耐磨高強度漆包線涂料和金屬、木材、橡膠、玻璃層壓塑料之間的膠粘劑等。

可純紡，也可與多種纖維混紡加工成衣料、工業(yè)用帆布、繩索等。

20世紀30年代初期，德國瓦克化學(xué)公司首先制得聚乙烯醇纖維。1939年，日本櫻田一郎、矢澤將英，朝鮮李升基將這種纖維用甲醛處理，制得耐熱水的聚乙烯醇縮甲醛纖維，1950年由日本倉敷人造絲公司（現(xiàn)為可樂麗公司）建成工業(yè)化生產(chǎn)裝置。1984年聚乙烯醇纖維世界產(chǎn)量為94kt。60年代初，日本維尼綸公司和可樂麗公司生產(chǎn)的水溶性聚乙烯醇纖維投放市場

聚乙烯醇與醛的縮醛化反應(yīng)可能有三種。一般，縮醛化反應(yīng)主要在分子內(nèi)部進行，生成六元環(huán)結(jié)構(gòu)，但是分子之間的交聯(lián)反應(yīng)以及生成五元環(huán)縮醛化物的反應(yīng)也會發(fā)生。

聚乙烯醇可以與醛類（甲醛、乙醛、丁醛）進行特征反應(yīng)— 縮醛反應(yīng)，生成六元環(huán)縮醛結(jié)構(gòu)。聚乙烯醇縮甲醛是由聚乙烯醇相鄰的羥基之間與甲醛作用，生成1,3—二氧六環(huán)的環(huán)狀物。

當(dāng)然醛的羰基也可能與兩個聚乙烯醇大分子中的各一個羥基進行縮醛反應(yīng)，這樣就會形成大分子之間交聯(lián)的網(wǎng)型結(jié)構(gòu)的聚合物。甲醛化反應(yīng)可分為兩種，一種是在聚乙烯醇的水溶液中進行；另一種是利用固體的聚乙烯醇進行反應(yīng)。聚乙烯醇纖維在水溶液反應(yīng)中，醛基沿著聚乙烯醇的鏈呈不規(guī)則性地與羥基反應(yīng)。但是在固體反應(yīng)中情況就不同了，試劑進入聚乙烯醇的非結(jié)晶部分進行反應(yīng)，結(jié)晶部分則不反應(yīng)。

低溫下，聚乙烯醇若經(jīng)200℃進行熱處理， 結(jié)晶度可達50%以上。結(jié)晶度低的易溶于水， 結(jié)晶度高的則不易溶于水，經(jīng)200℃熱處理的聚乙烯醇固體，即使在80℃的熱水中也不溶。維尼綸纖維的生產(chǎn)，就是利用將聚乙烯醇纖維延伸熱處理，使結(jié)晶度提高之后再甲醛化反應(yīng)。經(jīng)適度的甲醛化后，有少量的交聯(lián)發(fā)生，變成熱水不溶，也不收縮的纖維。

工業(yè)上維綸纖維的制造是將聚乙烯醇溶于水中，制得15%左右水溶液,通過0.07毫米左右孔徑的噴絲頭,在飽和的硫酸鈉水溶液凝固浴中制得纖維，再經(jīng)拉伸及熱處理，提高強度及耐熱水性；然后在催化劑硫酸存在下，與甲醛進行縮醛化反應(yīng)，溫度約70℃，時間20～30分鐘，經(jīng)水洗，上油即得維綸纖維。維綸纖維有短纖維、絲束及長絲等品種，其中以棉型短纖維及絲束最為普遍。

維綸纖維相對密度1.26～1.30，軟化點220～230℃，水中軟化點110℃；棉型短纖維的纖度1.4旦（定長9000米質(zhì)量1克為1旦）；干濕強度分別為5.4克力/旦、4.3克力/旦，干濕伸度分別為16.5%、17.5%，楊氏模數(shù)550千克力/毫米,彈性恢復(fù)率(3%)70%。維綸纖維的特點是強度高、韌性好、耐磨、耐酸堿、濕強度高、不怕霉蛀等；缺點是彈性、染色性和尺寸穩(wěn)定性較差。維綸纖維主要用來制作衣服，也可用于制造各種纜繩，帆布，農(nóng)用防風(fēng)、防寒紗布等。

簡稱PVDF。聚乙烯醇與甲醛作用而成的高分子化合物。微帶草黃色固體。有熱塑性。密度1.2。軟化點約190℃。熱變型溫度65～75℃。吸水率約1%。溶于丙酮、氯化烴、乙酸、酚類。主要用于制造耐磨耗的高強度漆包線涂料和金屬、木材、橡膠、玻璃層壓塑料之間的膠粘劑，作為層壓塑料的中間層以及制造沖擊強度高、壓縮彈性模量大的泡沫塑料。

把聚乙烯醇溶解于水中，經(jīng)紡絲、甲醛處理制成的合成纖維 。聚乙烯醇縮甲醛纖維的中國商品名，又稱維尼綸。1924年由德國P.H.赫爾曼和黑內(nèi)爾合成聚乙烯醇，30年代制成纖維，名為津托菲爾(synthofil)。由于它溶解于水不能作紡織纖維，主要用作手術(shù)縫線。1939年日本櫻田一郎等人研制成功聚乙烯醇的熱處理和縮醛化方法，維綸才成為耐熱水性良好的纖維。世界上生產(chǎn)維綸的國家主要有中國、日本、朝鮮等。維綸性質(zhì)與棉花相似，強度和耐磨性優(yōu)于棉花。它有良好的耐用性、吸濕性、保暖性、耐磨蝕和耐日光性；主要缺點是耐熱水性差，彈性不佳，染色性較差，高溫下的力學(xué)性能低。維綸大量用以與棉、粘膠纖維或其他纖維混紡，也可純紡，用于制做外衣、汗衫、棉毛衫褲和運動衫，以及工作服；也可制作帆布、纜繩、漁網(wǎng)、包裝材料和過濾材料。

一種降低水溶性聚乙烯醇縮甲醛樹脂中游離甲醛含量的方法，是在縮醛化反應(yīng)末期提高反應(yīng)溫度，增加反應(yīng)時間，使聚乙烯醇縮甲醛樹脂從水溶液中沉淀出來，虹吸除去上層水相，水洗后再虹吸上層水相，最后加水降溫到50～70℃時沉淀物溶解形成水溶性聚乙烯醇縮甲醛。本方法處理的聚乙烯醇縮甲醛水溶液粘度高，施工工藝性能好，降低游離甲醛效率高，貯存穩(wěn)定，根據(jù)需要，經(jīng)反復(fù)多次洗滌沉淀物，游離甲醛含量可降低到PPm級。

中文名稱

聚乙烯醇縮甲醛纖維

英文名稱

formalized polyvinyl alcohol fiber

定　　義

成分為聚乙烯醇縮甲醛化產(chǎn)物的合成纖維。

應(yīng)用學(xué)科

材料科學(xué)技術(shù)（一級學(xué)科），高分子材料（二級學(xué)科），纖維（三級學(xué)科），化學(xué)纖維（四級學(xué)科）