维纶、维尼龙、聚乙烯醇缩甲醛纤维的结构和性能

聚乙烯醇缩甲醛（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｆｏｒｍａｌ，ｖｉｎｙｌｏｎ，Ｖｉｎａｌ）纤维是合成纤维的重要品种之一，我国简称为维纶，日本及朝鲜称为维尼龙。其基本组成部分是聚乙烯醇（ｐｏｌｙｖｉｎｇｌａｌｃｏｈｏｌ；ＰＶＡ）。
１．维纶的结构　
用硫酸钠为凝固浴成形的维纶，截面是腰子形的，有明显的皮芯结构，皮层结构紧密，而芯层有很多空隙，空隙与成形条件有关。
7 Y$ }& L9 O) p& t: S! G7 h9 d4 o一般经热处理后，纤维的结晶度为６０％ ～７０％，经缩醛化后纤维的Ｘ射线衍射图基本不变，说明缩醛化主要发生在无定形区及晶区的表面。
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' M9 N9 f. I0 f. w. S$ V& b( H+ d２．聚乙烯醇缩醛化纤维的性能
（１）密度：维纶的密度为１．２６～１．３０ｇ／ｃｍ３，约比棉纤维轻２０％。聚乙烯醇晶胞为单斜晶系，结晶区的密度为１．３４ｇ／ｃｍ３，无定形区的密度为１．２７ｇ／ｃｍ３，一般缩醛化后密度为１．２７～１．３０ｇ／ｃｍ３。
（２）回潮率：维纶在标准状态下的回潮率为４．５％ ～５．０％，在主要合成纤维中名列前茅。由于导热性差，它具有良好的保暖性。
（３）力学性能：维纶外观形状接近棉纤维，因此俗称合成棉花，但比强度和耐磨性都优于棉纤维。棉／维（５０／５０）混纺织物，其强度比纯棉织物高６０％，耐磨性可以提高５０％ ～１００％。维纶的弹性不如聚酯纤维等其他合成纤维，其织物不够挺括，在服用过程中易产生折皱。
（４）耐热水性：维纶的耐热水性能与缩醛化度有关，随着缩醛化度的提高，耐热水性能明显提高。在水中软化温度高于１１５℃的维纶，在沸水中尺寸稳定性好，如在沸水中松弛处理１ｈ，纤维收缩仅为１％ ～２％。

（５）耐干热性：维纶的耐干热性能较好。普通的棉型维纶短纤维纱在４０～１８０℃范围内，温度提高，纱线收缩略有增加；超过１８０℃时，收缩为２％；超过２００℃时，收缩增加较快；２２０℃时收缩达６％；２４０℃后收缩直线上升；２６０℃时达到最高值。
5 U/ H( }3 y( k' W- |8 _  S（６）化学稳定性：维纶的耐酸性能良好，能经受温度为２０℃、浓度为２０％的硫酸或温度为６０℃、浓度为５％的硫酸作用。在浓度为５０％的烧碱和浓氨水中，维纶仅发黄，而强度变化较小。
（７）染色性：未经缩醛化处理的聚乙烯醇纤维，无定形区存在大量的羟基，其染色性能与纤维素纤维相似，可以采用直接、硫化、还原、不溶性偶氮染料染色，而且吸附染料的量比棉纤维大；缩醛化处理后，无定形区的羟基与甲醛反应，生成亚甲醚键，使其具有类似的醋酯、聚酯等纤维的染色性能，对分散染料具有亲和力。
维纶的染色性能较差，存在着上染速度慢、染料吸收量低和色泽不鲜艳等问题，其原因是采用湿法纺丝，使纤维存在着皮层和芯层结构，皮层结构紧密，影响染料扩散。纤维经热处理后结晶度提高（达６０％ ～７０％），缩醛化处理后无定形区的游离羟基有一部分被封闭，也影响了对染料的吸收。

（８）耐日晒性能：将棉帆布和维纶帆布同时放在日光下暴晒六个月，棉帆布强度损失４８％，而维纶帆布强度仅下降２５％，故维纶适合于制作帐篷或运输用帆布。
0 q: g) G. O. n( w1 U（９）耐溶剂性：维纶不溶解于一般的有机溶剂，如乙醇、乙醚、苯、丙酮、汽油、四氯乙烯等。在热的吡啶、酚、甲酸中溶胀或溶解。
（１０）耐海水性能：将棉纤维和维纶同时浸在海水中２０日，棉纤维的强度会降低为零（即强度损失１００％），而维纶强度损失为１２％，故适合于制作渔网。不醛化的聚乙烯醇纤维可溶于温水，称可溶性维纶纤维，是天然纤维纺制超细线密度纱线的重要原料。目前我国聚乙烯醇纺丝厂主要生产可溶性维纶。其次，聚乙烯醇纤维在适当条件下可纺制成高强高模量维纶，目前也有少量生产。

维纶吸湿性大，是合成纤维中吸水性最强的一种，合成纤维中最好的，号称“合成棉花”。
" G& a8 @2 @' O& ^  z( V3 q$ M* l其耐霉蛀性能均良好。
4 d* e, n& f+ ~9 M  R' I7 g维纶的柔软及保暖性好，它的热传导率低，因而保暖性好。
其含油量一般为0.25%～0.35%。