DevelopmentandApplication开发与应用聚乙烯醇产品用途的新进展徐惠富1杨炳贤1成国祥2(1上海石油化工股份有限公司,上海,200540;2天津大学材料学院,天津,300072)提要介绍了近年来聚乙烯醇产品在各个工业领域中的新用途,说明这种化工原料仍有广泛的使用价值。关键词聚乙烯醇,用途,进展聚乙烯醇(PVA)是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物,最初它仅作为织物上浆剂使用。不久,就用聚乙烯醇制成纤维。并命名为Vinylon,即维尼纶或维纶。近年来由于维纶性能及价格上的局限,使PVA的生产逐渐向非纤维方向发展。目前除了作维纶原料之外,聚乙烯醇还广泛用于纺织浆料、涂料、粘合剂、乳化剂、纸加工助剂、薄膜等方面。研究表明,在自然环境中广泛存在着可降解PVA的微生物。因此,PVA及其衍生物的生产和使用符合当今环境保护的要求。1聚乙烯醇的用途1.1维纶原料PVA的重要用途之一就是用来生产维纶。目前世界上生产维纶的国家只有中国、朝鲜和日本,每年消费PVA总产量的20%。但由于它的价格、用途及某些性能等原因,常规产品的维纶纤维产品逐渐被其他纤维(如涤纶)所代替。正因为如此,目前的维纶纤维已渐渐地转向功能性、特殊性的方向发展[1],如耐热、抗湿的纤维,用于橡胶和水泥纤维[2];耐光、不变型有色PVA纤维[3];聚乙烯醇纤维无纺网膜及其制品,该纤维大体上没有硬粒,该网膜具有吸水性、柔软性和坚固性,可用作抹布、卫生巾、手巾等[4];高强高模聚乙烯醇纤维[5,6]、抗菌聚乙烯醇纤维[7]、经过特殊处理的聚乙烯醇纤维还可用作橡胶的增强材料[8]。日本可乐丽已研制成功溶剂湿法冷却凝胶纺丝方法(COSMOS:CustomerOrientedMethodwithOrganicSolvent),并已实现了工业化生产[9]。把这类以聚乙烯醇为主原料或与其他高分子组合起来制得的纤维商品名为“K2Ⅱ”纤维[10]。1.2经纱浆料PVA具有优良的上浆性能,用于疏水性合成纤维及其混纺纱上浆,能够获得满意的效果。它在各类高分子合成浆料中占主要地位,在PVA非纤维应用中,浆料耗用量已占40%。PVA浆料的粘度、pH值稳定,与其他浆料和各类表面粘性剂都有良好的混溶性和乳化能力,能适应各类纤维上浆的工艺要求。PVA浆料具有良好的粘附力,能使纱线上的毛茸集束,是理想的被覆材料;且它的成膜性好,具有优异的机械性能。但PVA浆料也有一些缺点,如浆液结皮,调浆时易起泡,浆纱在分纱时阻力大等。因此有人研究出了一些新型的浆料和一些特殊用途的浆料:如用于细经纱的上浆。用这种浆料给机械细经纱上浆后,用喷气织机制成无纺布时,不会发生断丝和停机[11];良好稳定性和混合性的纺织浆料,这种浆料在90℃时粘度≤1000mPa·s。在90℃下装置4h无变化,单棉纱用该混合物上浆16.7%,稳定性良好[12];浆洗织物用耐热喷射上浆剂。用此上浆剂所获得的上浆织物具有良好的手感,发黄指数(JISZ28722)为3.6,而淀粉的发黄指数则高达13.2[13]。1.3纸加工PVA代替淀粉作纸张表面施胶剂可使纸张质量如印刷适应性、平滑性、耐磨擦性、耐折度、耐油性和耐化学品性显著提高,适用于各种纸张的表面施胶。它可以在印刷面上经液压涂刷上一层可印制的水溶性或水可溶性的薄膜,然后固化薄膜,形成保护涂层[14]。甚至可直接制作可循环性聚氯乙烯93化工进展2001年第9期层压壁纸[15],或者制作含不锈钢纤维的静电消耗性纸板[16]。PVA作为纸张的颜料粘合剂性能优越,可取代以往沿用的干酪素和淀粉[17]。它还可作为纸和纸板的合成浆料[18]。1.4粘合剂PVA对纤维材料(纸、布、木材)的粘着力极强,具有不腐败变质、质量稳定的特点,通常用以代替淀粉和动物胶作各种粘合剂。作为纸用粘合剂,在高速粘合设备上使用时,主要改善其湿粘性;就防湿性而言,完全醇解级PVA要高于部分醇解级PVA。包装重物(如水泥、化肥、粮食等)用的牛皮纸袋也采用PVA作粘结剂。普通PVA粘结剂还常用于纸板叠层、瓦楞纸板的粘合和作为办公用胶水。部分醇解级PVA有很好的粘接强度,而且易溶于水,广泛用作不干胶或再湿粘合剂,用于牛皮纸带、邮票、标笺等,以代替动物胶、阿拉伯胶和糊精。用PVA改性的脲醛树脂和酚醛树脂可用作层板和人造板的粘合剂。这种粘合剂耐候性好,固化快,长期存放质量稳定。PVA还可作纯铁粒、热变电阻器、集成电路基质、集成电路包装和...
