聚乙烯醇（ＰＶＡ）的上浆性能

聚乙烯醇又称ＰＶＡ，是聚醋酸乙烯通过甲醇钠作用，在甲醇中进行醇解而制得的产物。
醇解产物有完全醇解型和部分醇解型等几种类型。前者称完全醇解ＰＶＡ，后者称部分醇解ＰＶＡ，完全醇解ＰＶＡ的大分子侧基中只有羟基（—ＯＨ），而部分醇解ＰＶＡ的大分子侧基中既有羟基（—ＯＨ），又有醋酸根（—ＣＨ３ＣＯＯ）。醇解度是指聚乙烯醇大分子中，乙烯醇单元占整个单元的摩尔分数比（ｍｏｌ／ｍｏｌ）％。完全醇解ＰＶＡ和部分醇解ＰＶＡ的醇解度不同。完全醇解ＰＶＡ的醇解度为（９８±１）％；部分醇解ＰＶＡ的醇解度为（８８±１）％。
制造维纶的聚乙烯醇称纺丝级聚乙烯醇，其醇解度在９９．８％以上。浆料级聚乙烯醇的醇解度为８７％～９９％。聚合度为５００～２０００。但是，目前受ＰＶＡ的生产限制，浆纱中使用的部分醇解ＰＶＡ的聚合度为５００～１２００，完全醇解ＰＶＡ的聚合度为１７００，如完全醇解ＰＶＡ１７９９的聚合度为１７００，醇解度为９９％。
１．ＰＶＡ的一般性质　
ＰＶＡ为无味、无臭、白色或淡黄色颗粒。成品有粉末状、片状或絮状，相对密度在１．２１～１．３４之间。

２．ＰＶＡ的上浆性能　
/ ~. X, L* l/ q' u. _8 g6 O( V（１）水溶性。完全醇解ＰＶＡ分子中尽管含有较多羟基，但大分子之间通过羟基已形成较强的氢键缔合，以致对水分子的结合能力很弱，水溶性很差。在６５～７５℃热水中不溶解，仅能吸湿及少量膨胀。在沸水中和在高速搅拌（１０００ｒ／ｍｉｎ）的作用下，部分氢键被拆散，“游离”羟基数增加，水溶性提高，经长时间（１～２ｈ）后充分溶解。部分醇解ＰＶＡ的分子中有适量的醋酸根基团存在，醋酸根基团占有较大的空间体积，使羟基之间的氢键缔合力削弱，在热水中能被拆散，表现为良好的水溶性。部分醇解ＰＶＡ在４０～５０℃温度水中经保温搅拌能完全溶解。
（２）黏度。ＰＶＡ浆液的黏度和浓度关系在定温条件下接近成正比；在定浓条件下，黏度和温度关系接近于反比。浆液黏度还与ＰＶＡ醇解度有着密切联系，图所示为两者的关系曲线。曲线表明：当醇解度为８７％时，ＰＶＡ溶液的黏度最小。
0 V! X8 M" U7 J( E% R8 u& v6 i8 ?完全醇解ＰＶＡ的溶液黏度随时间延长逐渐上升，最终可成凝胶状。部分醇解ＰＶＡ的溶液黏度则比较稳定，时间延续对黏度影响很小。ＰＶＡ的黏度还与聚合度有关，聚合度越高，黏度越大。ＰＶＡ浆液在弱酸、弱碱中黏度比较稳定，在强酸中则被水解，黏度下降。

醇解度与黏度关系（浓度４％、温度２５℃）

（３）粘附性。不同醇解度的ＰＶＡ浆液对不同纤维的粘附性存在差异。完全醇解ＰＶＡ对亲水性纤维具有良好的粘附性及亲和力，部分醇解ＰＶＡ对亲水性纤维的粘附性则不及完全醇解ＰＶＡ。由于大分子中疏水性醋酸根的作用，部分醇解ＰＶＡ对疏水性纤维具有较好的粘附性。而完全醇解ＰＶＡ则很差，尤其是对疏水性强的涤纶纤维，如图所示。
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ＰＶＡ对聚酯薄膜的粘附强度

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（４）成膜性。ＰＶＡ浆膜弹性好，断裂强度高，断裂伸长大，耐磨性好。其拉伸强度、断裂强度及耐屈曲强度均较原淀粉、变性淀粉、ＣＭＣ等浆料好。ＰＶＡ聚合度越高，浆膜强度越高。由于大分子中羟基的作用，ＰＶＡ浆膜具有一定的吸湿性能，吸湿性随醇解度、聚合度的增大而减小，在相对湿度６５％以上的空气中能吸收水分，使浆膜柔韧，充分发挥其优良的力学机械性能。ＰＶＡ浆液在静止时，由于水分的蒸发，液面有结皮现象，浆纱时易产生浆斑，使织造时经纱断头增加。由于ＰＶＡ浆膜的内聚力大于浆膜与经纱之间的粘附力，分纱时易破坏经纱表面的浆膜完整性，使毛羽增加。
现将ＣＭＣ、ＰＶＡ和淀粉的浆膜性能列于表，以作比较。
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　不同黏着剂的浆膜性能

黏着剂	断裂强度（Ｎ／ｍｍ２）	断裂伸长率（％）	耐磨次数（次）	耐屈曲次数（次）
ＣＭＣ	３２．０５	１１．８	１００	６８０
ＰＶＡ（１７９９）	４２．２４	１６５．１	９３７	１００００
玉米淀粉	４７．８２	４．０	６３	３４１
小麦淀粉	３４．５０	３．２	６１	１８５
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$ y1 {- d) C$ i& r/ W! R（５）混溶性。聚乙烯醇浆料具有良好的混溶性，在与其他浆料（如合成浆料等）混用时，能良好均匀地混合，混合液比较稳定，不易发生分层脱混现象。但与等量的天然淀粉混合时很易分层，使用时应十分注意。
, ^# E+ ]0 d- E/ f7 v8 _（６）其他性能。由于聚乙烯醇具有良好的粘附性和力学机械性能，因此是理想的被覆材料。但是，ＰＶＡ浆膜弹性好，断裂强度高，断裂伸长大，因此浆纱分纱性较差，在干浆纱分绞时分纱阻力大，浆膜容易撕裂，毛羽增加。为此，在ＰＶＡ浆液中往往混入部分浆膜强度较低的黏着剂（如ＣＭＣ、玉米淀粉、变性淀粉等），以改善干浆纱的分纱性能。

& Y+ K3 L3 w1 L8 Z& b0 ]( a３．变性聚乙烯醇　
/ q1 ]4 R% Q3 |( _+ B+ j; l3 U聚乙烯醇调浆时浆液易起泡、浆液易结皮、浆膜分纱性差是其主要缺点。为克服这些缺点，可以对聚乙烯醇进行变性处理。比较成熟的变性方法有ＰＶＡ丙烯酸酰胺共聚变性、ＰＶＡ内酯化变性、ＰＶＡ磺化变性及ＰＶＡ接枝变性。变性聚乙烯醇浆料在４０～５０℃温水中保温搅拌１ｈ可溶，溶液均匀，与其他黏着剂混溶性强，浆液不会结皮，在调制和上浆过程中不易起泡。变性聚乙烯醇浆料适宜于低温（８５℃以内）上浆，并且黏度稳定。浆膜机械强度减小，分纱性良好，浆膜完整、光滑，而且退浆方便。
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