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《现代纺织上浆》系列之十
聚乙烯醇浆料的应用与今后趋
  致歉语:
  由于本人患病,住院治疗,使得《现代纺织上浆》系列中断了三个多月。目前虽仍在医院治疗,但已可稍事动作。为此拟将这系列之十、十一和最后的十二于近期完成并上网。
  敬请读者多原谅,并对本文多加指正。谢谢!
                     周永元 2003/12/19

  聚乙烯醇常称为PVA(Polyvinyl Alcohol),是一种典型的水溶性合成高分子化合物。它是由聚醋酸乙烯酯通过甲醇醇解而得。我国有13套聚乙烯醇生产装置,总生产能力32.6万吨/年(名列世界第一)。
早在1940年,PVA即在纺织工业作经纱上浆的浆料使用;我国是在上世纪60年代开始,应用于涤/棉混纺纱上浆。至今,全世界的PVA浆料用量非常大(在10万吨左右)。PVA是一个上浆性能很好的浆料,它的成膜性特别好,常被誉为"坚而韧";对天然纤维和一般的合成纤维也有较好的粘附性,但不及丙烯酸酯类浆料。
  商业上常用的PVA主要是由"乙烯醇"链节和"醋酸乙烯酯"链节组合而成。它的化学结构式可表示如下:

  

  PVA的主要质量指标有二:聚合度(DP)和醇解度(DH)。 纺织经纱上浆用的PVA规格,一般是1799,1795,1792,1788,1099,1088,0599,0588等。纺织厂可根据上浆纤维种类、纱线结构、织物结构、织机类型等因素选择所需的PVA规格。

  按国际上常规,用在经纱上浆的完全醇解PVA的醇解度应是DH=98±1mol%,呈热水可溶性(80~85℃)。但是我国市场上供应的1799大多是用于纺丝的(纤维级),它的DH≥99.6mol%。这导致它的水溶性恶化,甚至需在高温煮沸2~3小时才能溶解,给纺织厂调浆带来很大困难。

  PVA上浆性能虽然受许多因素影响,其中最主要的因素是聚合度与醇解度。在选用PVA时主要也是考虑这两个因素。

  国内外市场上商品PVA的聚合度规格有多种,曾对不同聚合度的PVA作过上浆对比试验。对其浆纱耐磨性作了一些比较(如表1所示)。Mw表示烘燥前湿分纱的浆纱耐磨次数,Md表示烘燥后干分纱的浆纱耐磨次数,Mw - Md表示因分纱作用导致耐磨性的破坏。以聚合度为1700的PVA具有最好的效果,Mw - Md值最小。似乎作浆料用的PVA的最高聚合度以1700为宜。

  表1    经不同聚合度PVA上浆的浆纱耐磨性      

 聚合度

  (DP)

 

   mol%

分离阻力CN/根纱

   Mw

   Md

Mw – Md

   500

    87.3

   0.87

   6870

   2800

   4070

   500

    96.0

   0.76

   5590

   2310

   3280 

   500

    99.3

   0.72

   3240

   1920

   1320

  1700

    87.6

   0.99

  10050

   7230

   2820

  1700

    95.8

   0.89

   8110

   6650

   1460

  1700

    99.3

   0.82

   4660

   4150

    510

  2600

    87.1

   1.12

  11370

   7080

   4290

  2600

    95.6

   0.96

   9050

   5330

   3720

  2600

    99.5

   0.86

   4850

   4050

    800

  但这组试验过于粗糙,并没有对500与1700之间的中等聚合度PVA作相应的测试。事实上由于PVA浆膜强度太"高",往往出现《劈纱》现象,导致浆纱的毛羽反而比原纱多。因此从粘合力和再生毛羽的多方面因素考虑:对短纤维纱上浆,要求浆液既能浸透到纱线内部,使纤维间粘合在一起,增强抱合力,又能形成完整的浆膜被覆于纱的表面,以贴伏毛羽及承受摩擦,因此,宜用中聚合度(1000左右)的PVA浆料。对长丝上浆,则要求浆液能浸入到单纤之间,将它们粘合起来,需要浸透性好、集束性强的浆料,一般使用低聚合度(500~300)的PVA浆料。

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