维纶

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、酯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

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，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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