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威纶

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维纶是聚乙烯醇缩醛纤维的商品名称,也叫维尼纶。其性能接近棉花,有“合成棉花”之称,是现有合成纤维中吸湿性最大的品种。

简介

维纶是聚乙烯醇缩醛纤维的商品名称,也叫维尼纶。其性能接近棉花,有“合成棉花”之称,是现有合成纤维中吸湿性最大的品种。维纶在30年代由德国制成,但不耐热水,主要用于外科手术缝线。1939年研究成功热处理和缩醛化方法,才使其成为耐热水性良好的纤维。生产维纶的原料易得,制造成本低廉,纤维强度良好,除用于衣料外,还有多种工业用途。但因其生产工业流程较长,纤维综合性能不如涤纶、锦纶和腈纶,年产量较小,居合成纤维品种的第5位。

特性

最大特点是吸湿性大,合成纤维中最好的,号称“合成棉花”。强度比锦、涤差,化学稳定性好,不耐强酸,耐碱。耐日光性与耐气候性也很好,但它耐干热而不耐湿热(收缩)弹性最差,织物易起皱,染色较差,色泽不鲜艳。
维纶是合成纤维中吸湿性最大的品种, 吸湿率为4.5% ~ 5%,接近于棉花(8%)。维纶纺织布穿着舒适,适宜制内衣。
维纶的强度稍高于棉花, 比羊毛高很多。在一般有机酸、醇、及石油等溶剂中不溶解,不易霉蛀,在日光下暴晒强度损失不大。
耐热水性不够好,弹性较差,染色性较差。

用途

维纶的柔软及保暖性好,它的相对密度比棉花要小,因此与棉花相同重量的维纶能织出更多的衣料。它的热传导率低,因而保暖性好。维纶的耐磨性和强度也比棉花要好,因此维纶在很多方面可以与棉混纺以节省棉花。维纶主要用于制作外衣、棉毛衫裤、运动衫等针织物,还可用于帆布、渔网、外科手术缝线、自行车轮胎帘子线、过滤材料等。
多和棉花混纺:细布,府绸,灯芯绒,内衣,帆布,防水布,包装材料,劳动服等。

染色工艺

维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)纤维的强度比棉、粘胶和羊毛等高,且吸湿透气性好,不蛀不霉,用途广泛,常用于制作绳索、线带、墙布、窗帘、工作服以及篷帐等。但维纶难以染深色,且染品色泽较暗,易出现“白芯”现象。维纶纤维的大分子上存在亲水性基团羟基和疏水性基团缩醛基,所以对大多数染料都有不同程度的亲和力。若染色时能对染料进行筛选,并采取多种染料同浴一步法或二浴法染色,既可克服白芯现象,还能染得深浓色泽。以下就不同染料在维纶染色中的应用作简要介绍。
1)选择分子结构中磺酸基少而氨基多的直接染料。因为前者的水溶性大,直接性小,而后者恰恰相反。实践证明,用直接染料染维纶,用量一般宜控制在1%(owf)左右,此时得色量较棉高。
2)还原染料色牢度较高,用于染维纶宜选用靛系结构的产品,一定程度上比蒽醌结构的阴丹士林上染率更理想。其染色方法和染棉相似,但有几点需注意:
① 氢氧化钠用量要比染棉减少1/3;
②染色温度可适当偏高些,尤适宜采用甲法和特别法还原染色;
③要延长染色时间30~40 min,确保透染;
④染色后宜用1~2 g/L双氧水进行氧化,但染物上带碱性,如果双氧水用量过多,氧化反应剧烈,则会过度氧化,导致维纶纤维泛黄,甚至还会使维纶的大分子链断裂,纤维强力下降。
3)硫化及硫化还原染料染维纶弊多利少。首先,由于染色时需加入硫化钠,以致染浴碱性太强,若染色温度较高,会造成成品手感发硬,色泽偏红。若在染浴中加入2~3g/ L硫酸铵,则可缓和碱度,提高染着力,减少纤维损伤;添加非离子表面活性剂,如平平加O,还能防止色光偏红。其次,单用硫化染料不能染得深浓色泽。例如染黑色时,一定要拼混硫化还原黑CLN(应得元GLN),同时要减少1/2硫化钠,还要在染浴中补充氨水(碱剂)和还原剂(最好是二氧化硫脲)。实践证明,这样做比单独用硫化钠更佳。最后,硫化染料在维纶上不易被氧化,若要使其充分氧化,势必要加醋酸和重铬酸钠或钾,但会存在环保问题,因此,实际上以硫化染料染维纶已很少使用。
4)活性染料染维纶色泽鲜艳度较好,但任何一种活性染料在维纶上的得色率都比棉低。这主要是因为维纶上能与活性染料反应的基团比棉少。为了进一步提高活性染料染粉红、雪青、天蓝等色泽的鲜艳度,可添加0.2%~0.3% 的增白剂VBL增艳。
5)中性染料(1:2型金属络合染料)染维纶十分普遍。常用的国外染料有Lanasyn、Irgalan、Cibalan、Vialon、 Capracyl、Isolan等;国产的则有深黄GL、GRL,深棕BRL,灰2BL,紫BL,枣红GRI,桃红RL等。用中性染料染维纶,除热耐洗牢度稍差外,日晒和其它色牢度均较理想。始染时,宜在中性或弱碱性介质中进行,不易出现色花,染色温度最高控制在90℃ ,一般保温染色40 min后再加入1 mL/L醋酸,使染浴呈弱酸性;继续染色15~20 min,让染料充分吸收。必须指出的是,金属络合染料中所含的金属离子,如Cr、Cu、Ni、Co等,因环保法规限量,都不同程度地受到使用限制,因此在实践中应尽可能不用或少用。若一定要使用,上染率也应达到93%以上,特别是出口产品小样或中样染色后要先检测金属离子是否超标,尤其是铬离子一定要严格控制小于1 mg/kg。另外,中性染料中名称带"艳"字者,如艳蓝GL等,则不属金属络合染料。它们是从毛用酸性染料中挑选出来的,仅供色谱配套增艳之用,所以在应用性能上与金属络合染料稍有不同。
6)分散染料是疏水性染料,很容易上染维纶。最适宜的是单偶氮低、中温型染料,95℃染色,且毋需添加载体促染。
7)碱性染料(阳荷性)与维纶中的末端羧基,能形成盐式结合。实践证明,碱性染料染维纶,不仅颜色鲜艳,而且无“白芯”现象。可用于套色,也可与其它染料拼混使用。

生产

维纶的主要成分是聚乙烯醇,但乙烯醇不稳定,一般是以性能稳定的乙烯醇醋酸酯(即醋酸乙烯)为单体聚合,然后将生成的聚醋酸乙烯醇水解得到聚乙烯醇,纺丝后再用甲醛处理,在高分子链中引入六元环结构生成聚乙烯醇缩甲醛
反应方法 反应方法
增强其强度。才能得到耐热水的维纶。
工业上维纶纤维的制造是将聚乙烯醇溶于水中,制得15%左右水溶液,通过0.07毫米左右孔径的喷丝头,在饱和的硫酸钠水溶液凝固浴中制得纤维,再经拉伸及热处理,提高强度及耐热水性;然后在催化剂硫酸存在下,与甲醛进行缩醛化反应,温度约70℃,时间20~30分钟,经水洗,上油即得维纶纤维。维纶纤维有短纤维、丝束及长丝等品种,其中以棉型短纤维及丝束最为普遍。
维纶纤维相对密度1.26~1.30,软化点220~230℃,水中软化点110℃;棉型短纤维的纤度1.4旦(定长9000米质量1克为1旦);干湿强度分别为5.4克力/旦、4.3克力/旦,干湿伸度分别为16.5%、17.5%,杨氏模数550千克力/毫米,弹性恢复率(3%)70%。维纶纤维的特点是强度高、韧性好、耐磨、耐酸碱、湿强度高、不怕霉蛀等;缺点是弹性、染色性和尺寸稳定性较差。维纶纤维主要用来制作衣服,也可用于制造各种缆绳,帆布,农用防风、防寒纱布等。

处理方法

聚乙烯醇的熔融温度(225~230C)高于分解温度(200~220C),所以只能用溶液纺丝法纺丝。

鉴别

维纶学名聚乙烯醇缩甲醛纤维,不易点燃,近焰熔融收缩,燃烧时顶端有一点火焰,待纤维都融成胶状火焰变大,有浓黑烟,散发苦香气味,燃烧后剩下黑色小珠状颗粒,可用手指压碎。

关于维纶研究的新进展

磷硅无卤阻燃聚乙烯醇缩甲醛纤维的制备与表征

采用无卤阻燃剂二硫代焦磷酸酯和二氧化硅与聚乙烯醇(PVA)进行共混纺丝,制备了无卤阻燃聚乙烯醇缩甲醛(PVFM)纤维,研究了阻燃剂配比、阻燃剂含量对纤维结构与性能的影响,并对阻燃纤维的力学性能、阻燃性能、热性能以及残炭的化学结构、表面形貌进行了测试表征。结果表明:当二硫代焦磷酸酯和二氧化硅质量比为5∶5时,纤维综合性能较好;随着复配阻燃剂含量的增加,PVFM纤维的极限氧指数(LOI)逐步提高,高温下的最大分解速率温度和残炭量均增加,但其断裂强度有所下降;当复配阻燃剂质量分数为20%时,阻燃PVFM纤维的LOI为29.4%,断裂强度为5.78 cN/dtex,最大热分解温度和残炭率比纯PVFM纤维均有较大幅度的增加,燃烧可形成连续致密的炭层。

超细聚乙烯醇缩甲醛纤维结构与性能的研究

采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、偏光显微镜、差示扫描量热仪(DSC)、电子强伸仪等研究了超细聚乙烯醇缩甲醛(SF-PVFM)纤维的形态结构、结晶度、热性能和力学性能等,并与普通聚乙烯醇缩甲醛(PVFM)纤维和高强高模聚乙烯醇(HTHM-PVA)纤维的结构与性能进行对比。结果表明:3种纤维中,HTHM-PVA纤维具有最规整的聚集态结构和最佳的力学性能。SF-PVFM纤维与PVFM纤维截面结构均致密无明显孔洞,但SF-PVFM纤维具有较高的结晶度和较好的性能,其结晶度为64.6%(XRD法),熔融温度为226.4℃,断裂强度为7.1 cN/dtex,模量为1 10 cN/dtex,断裂伸长率为10.7%。
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- 来自原声例句
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