高分子材料加工 工艺学 第七章聚乙烯醇纤维
第七章 聚乙烯醇纤维
第一节概述 聚乙烯醇纤维是聚乙烯醇缩甲醛纤维的简称, 商品名称维纶、维尼纶。 ■1939年,日本樱田一郎教授和朝鲜李升基博 士研制成功。 1950年,日本仓敖人造丝公司投入工业化生 产,日产5吨。随着生产技术的不断改进,质 量不断提高。 1964年,我国在北京引进日本设备建立的第 个维尼纶厂开始投产,随后又兴建了一批年 产万吨的维尼纶厂
第一节 概述 n 聚乙烯醇纤维是聚乙烯醇缩甲醛纤维的简称， 商品名称维纶、维尼纶。 n 1939年，日本樱田一郎教授和朝鲜李升基博 士研制成功。 n 1950年，日本仓敖人造丝公司投入工业化生 产，日产5吨。随着生产技术的不断改进，质 量不断提高。 n 1964年，我国在北京引进日本设备建立的第 一个维尼纶厂开始投产，随后又兴建了一批年 产万吨的维尼纶厂
2009年1-12化纤产量完成情况 产品名称 本月止 比去年 08年同期月报累计 累计 同期增減 化学纤维 2726.06 238480 14.31% 粘胶纤维 151.22 132.26 14.33% 合成纤维 2494.05 2175.17 14.66% 涤纶 2204.39 1924.90 14.52% 短纤 789.17 692.96 13.88% 长丝 1415.22 1231.93 14.88% 锦纶 13727 112.04 2252% 腈纶 68.39 55.44 23.35% 维纶 4.78 5.47 12.70% 丙纶 26.38 25.99 1.49% 氨纶 20.31 16.76 21.21% 化纤用浆粕 聚酯 合成纤维聚合物 合成纤维单体
2009年1-12化纤产量完成情况
世界上生产维纶的国家不多,主要有中国、日 本、朝鲜,我国维纶生产能力和产量占世界第 位。 维纶纤维的特点是强度高、吸湿性好(合成纤 维中吸湿性最好)、耐腐蚀、耐日晒,外观和 性能与棉花相似,短纤维主要和棉混纺。 它的主要缺点是染色性差(染着量不高、色泽 不鲜艳),这是因为纤维具有皮芯结构和经过 缩醛化后部分羟基被封闭的缘故。其次维纶耐 热水性较差
n 世界上生产维纶的国家不多，主要有中国、日 本、朝鲜，我国维纶生产能力和产量占世界第 一位。 n 维纶纤维的特点是强度高、吸湿性好（合成纤 维中吸湿性最好）、耐腐蚀、耐日晒，外观和 性能与棉花相似，短纤维主要和棉混纺。 n 它的主要缺点是染色性差（染着量不高、色泽 不鲜艳），这是因为纤维具有皮芯结构和经过 缩醛化后部分羟基被封闭的缘故。其次维纶耐 热水性较差
维纶作为服用纤维产量越来越少,而转向 工业、农业、渔业等方面。 主要用途: ①纤维增强材料:a、塑料用增强材料;b、 代替石棉作水泥石棉板、建筑陶瓷。 ②渔网、绳索、帆布。 ③帘子线:高强度维纶可作为散热量不太 大的轮胎帘子线。 ④仓装材料:具有良好的耐日光性、耐气 候性、强度高、耐磨性好
维纶作为服用纤维产量越来越少，而转向 工业、农业、渔业等方面。 主要用途： ①纤维增强材料：a、塑料用增强材料；b、 代替石棉作水泥石棉板、建筑陶瓷。 ②渔网、绳索、帆布。 ③帘子线：高强度维纶可作为散热量不太 大的轮胎帘子线。 ④仓装材料：具有良好的耐日光性、耐气 候性、强度高、耐磨性好
第二节聚乙烯醇的制备及性质 游离态的乙烯醇是不能单独存在的,它会 自发的进行重排转变为乙醛 HC三CH==HC-C OH 所以用醋酸乙烯为单体进行聚合,然后将 制得的聚醋酸乙烯进行醇解,而制得聚乙烯醇
第二节 聚乙烯醇的制备及性质 游离态的乙烯醇是不能单独存在的，它会 自发的进行重排转变为乙醛 所以用醋酸乙烯为单体进行聚合，然后将 制得的聚醋酸乙烯进行醇解，而制得聚乙烯醇。 HC CH OH HC C O H 2 3
醋酸乙烯的合成 1.乙炔法 (1)电石乙炔法 CaC2+2H2O—HC≡CH+Ca(OH) (2)天然气乙炔法 2CH4—-HC≡CH+3 2乙烯法 CHECH2+ CHCOOH +20-CIECH + HO OCOCH
一、醋酸乙烯的合成 ⒈乙炔法 ⑴电石乙炔法 ⑵天然气乙炔法 ⒉乙烯法 CaC +2H O HC CH + Ca(OH) 2 2 2 2CH4 HC CH + 3H2 +CHCOOH +2 1 CH2 CH2 O CH2 CH OCOCH3 +H2O 3 2
醋酸乙烯生产的发展方向: 电石乙炔法→天然气乙炔法→乙烯法 醋酸乙烯的聚合 醋酸乙烯一般采用溶液法聚合,反应容易 控制,产品质量较好。以甲醇为溶剂的聚合过 程反应如下: 主反应: n hc=ch -[HC-CH ] -n +89kJ/mol COCH COCH 主要副反应: CHCH +HOCH3-+CH3 COOCH3 CH3 CHO OCOCH
醋酸乙烯生产的发展方向： 电石乙炔法→天然气乙炔法→乙烯法 二、醋酸乙烯的聚合 醋酸乙烯一般采用溶液法聚合，反应容易 控制，产品质量较好。以甲醇为溶剂的聚合过 程反应如下： 主反应： 主要副反应： n H2C=CH ─→ -[ H2C─CH ]-n + 89kJ／mol | | OCOCH3 OCOCH3 CH2 CH OCOCH — +HOCH3 CH3 COOCH3 +CH3 CHO
CH-CH Ho-CHrCOOH + CH CHO OCOCH3 、聚醋酸乙烯的醇解 聚醋酸乙烯的甲醇溶液在NaOH的作用下 发生醇解反应。 主反应 CH2-Ch nCh oH CHCH+ CH3COOCH3 oh n COOCH 副反应 (u- +n Naoh u-甲 +n CH COONa COOCH3 OH
三、聚醋酸乙烯的醇解 聚醋酸乙烯的甲醇溶液在NaOH的作用下 发生醇解反应。 主反应 副反应 CH2 CH COOH OCOCH + H2O CH3 +CH3CHO 3 ( CH2 CH) COOCH3 n + nCH3OH ( CH2 CH OH )n + CH3COOCH COOCH3 + n NaOH ( CH2 CH )n ( CH2 CH )n OH +n CH3COONa 3
CH2 COOCH。+NaOH CH COONa CH.OH 四、聚乙烯醇的性质 1物理性质 聚乙烯醇的的熔点难以直接测定,用间接 法测得其熔点在230%左右,且不同立规程度 的聚乙烯醇具有不同的熔点。玻璃化温度约 80℃c。 2化学性质 大分子主链上含大量仲羟基,使其在化学 性质上与纤维素相似。可与多种酸、酸酐、酰 CH。CH OH
四、聚乙烯醇的性质 ⒈物理性质 聚乙烯醇的的熔点难以直接测定，用间接 法测得其熔点在230 ℃左右，且不同立规程度 的聚乙烯醇具有不同的熔点。玻璃化温度约 80℃。 ⒉化学性质 大分子主链上含大量仲羟基，使其在化学 性质上与纤维素相似。可与多种酸、酸酐、酰 CH3COOCH 3 +NaOH CH3COONa + CH3OH