維綸

維綸是聚乙烯醇縮醛纖維的商品名稱，也叫維尼綸。其性能接近棉花，有“合成棉花”之稱，是現有合成纖維中吸濕性最大的品種。

基本介紹

• 中文名：維綸
• 外文名：Vinylon或Vinalon
• 別稱：維尼綸
• 主要成分：聚乙烯醇縮甲醛纖維
• 相對密度：1.26～1.30
• 軟化點：220～230℃
• 水中軟化點：110℃
• 吸濕率：4.5%~ 5%

簡介

維綸是聚乙烯醇縮醛纖維的商品名稱，也叫維尼綸。其性能接近棉花，有“合成棉花”之稱，是現有合成纖維中吸濕性最大的品種。維綸在30年代由德國製成，但不耐熱水，主要用於外科手術縫線。1939年研究成功熱處理和縮醛化方法，才使其成為耐熱水性良好的纖維。生產維綸的原料易得，製造成本低廉，纖維強度良好，除用於衣料外，還有多種工業用途。但因其生產工業流程較長，纖維綜合性能不如滌綸、錦綸和腈綸，年產量較小，居合成纖維品種的第5位。

特性

最大特點是吸濕性大，合成纖維中最好的，號稱“合成棉花”。強度比錦、滌差，化學穩定性好，不耐強酸，耐鹼。耐日光性與耐氣候性也很好，但它耐乾熱而不耐濕熱（收縮）彈性最差，織物易起皺，染色較差，色澤不鮮艷。

維綸是合成纖維中吸濕性最大的品種， 吸濕率為4.5% ~ 5%，接近於棉花（8%）。維綸紡織布穿著舒適，適宜制內衣。

維綸的強度稍高於棉花， 比羊毛高很多。在一般有機酸、醇、酯及石油等溶劑中不溶解，不易霉蛀，在日光下暴曬強度損失不大。

耐熱水性不夠好，彈性較差，染色性較差。

用途

維綸的柔軟及保暖性好，它的相對密度比棉花要小，因此與棉花相同重量的維綸能織出更多的衣料。它的熱傳導率低，因而保暖性好。維綸的耐磨性和強度也比棉花要好，因此維綸在很多方面可以與棉混紡以節省棉花。維綸主要用於製作外衣、棉毛衫褲、運動衫等針織物，還可用於帆布、漁網、外科手術縫線、腳踏車輪胎帘子線、過濾材料等。

多和棉花混紡：細布，府綢，燈芯絨，內衣，帆布，防水布，包裝材料，勞動服等。

染色工藝

維綸(聚乙烯醇縮甲醛纖維)纖維的強度比棉、粘膠和羊毛等高，且吸濕透氣性好，不蛀不霉，用途廣泛，常用於製作繩索、線帶、牆布、窗簾、工作服以及篷帳等。但維綸難以染深色，且染品色澤較暗，易出現“白芯”現象。維綸纖維的大分子上存在親水性基團羥基和疏水性基團縮醛基，所以對大多數染料都有不同程度的親和力。若染色時能對染料進行篩選，並採取多種染料同浴一步法或二浴法染色，既可克服白芯現象，還能染得深濃色澤。以下就不同染料在維綸染色中的套用作簡要介紹。

1)選擇分子結構中磺酸基少而氨基多的直接染料。因為前者的水溶性大，直接性小，而後者恰恰相反。實踐證明，用直接染料染維綸，用量一般宜控制在1%（owf）左右，此時得色量較棉高。

2)還原染料色牢度較高，用於染維綸宜選用靛繫結構的產品，一定程度上比蒽醌結構的陰丹士林上染率更理想。其染色方法和染棉相似，但有幾點需注意：

① 氫氧化鈉用量要比染棉減少1/3；

②染色溫度可適當偏高些，尤適宜採用甲法和特別法還原染色；

③要延長染色時間30～40 min，確保透染；

④染色後宜用1～2 g/L雙氧水進行氧化，但染物上帶鹼性，如果雙氧水用量過多，氧化反應劇烈，則會過度氧化，導致維綸纖維泛黃，甚至還會使維綸的大分子鏈斷裂，纖維強力下降。

3)硫化及硫化還原染料染維綸弊多利少。首先，由於染色時需加入硫化鈉，以致染浴鹼性太強，若染色溫度較高，會造成成品手感發硬，色澤偏紅。若在染浴中加入2～3g/ L硫酸銨，則可緩和鹼度，提高染著力，減少纖維損傷；添加非離子表面活性劑，如平平加O，還能防止色光偏紅。其次，單用硫化染料不能染得深濃色澤。例如染黑色時，一定要拼混硫化還原黑CLN（應得元GLN），同時要減少1/2硫化鈉，還要在染浴中補充氨水（鹼劑）和還原劑（最好是二氧化硫脲）。實踐證明，這樣做比單獨用硫化鈉更佳。最後，硫化染料在維綸上不易被氧化，若要使其充分氧化，勢必要加醋酸和重鉻酸鈉或鉀，但會存在環保問題，因此，實際上以硫化染料染維綸已很少使用。

4)活性染料染維綸色澤鮮艷度較好，但任何一種活性染料在維綸上的得色率都比棉低。這主要是因為維綸上能與活性染料反應的基團比棉少。為了進一步提高活性染料染粉紅、雪青、天藍等色澤的鮮艷度，可添加0.2%～0.3% 的增白劑VBL增艷。

5)中性染料（1：2型金屬絡合染料）染維綸十分普遍。常用的國外染料有Lanasyn、Irgalan、Cibalan、Vialon、 Capracyl、Isolan等；國產的則有深黃GL、GRL，深棕BRL，灰2BL，紫BL，棗紅GRI，桃紅RL等。用中性染料染維綸，除熱耐洗牢度稍差外，日曬和其它色牢度均較理想。始染時，宜在中性或弱鹼性介質中進行，不易出現色花，染色溫度最高控制在90℃ ，一般保溫染色40 min後再加入1 mL/L醋酸，使染浴呈弱酸性；繼續染色15～20 min，讓染料充分吸收。必須指出的是，金屬絡合染料中所含的金屬離子，如Cr、Cu、Ni、Co等，因環保法規限量，都不同程度地受到使用限制，因此在實踐中應儘可能不用或少用。若一定要使用，上染率也應達到93%以上，特別是出口產品小樣或中樣染色後要先檢測金屬離子是否超標，尤其是鉻離子一定要嚴格控制小於1 mg/kg。另外，中性染料中名稱帶"艷"字者，如艷藍GL等，則不屬金屬絡合染料。它們是從毛用酸性染料中挑選出來的，僅供色譜配套增艷之用，所以在套用性能上與金屬絡合染料稍有不同。

6)分散染料是疏水性染料，很容易上染維綸。最適宜的是單偶氮低、中溫型染料，95℃染色，且毋需添加載體促染。

7)鹼性染料(陽荷性)與維綸中的末端羧基，能形成鹽式結合。實踐證明，鹼性染料染維綸，不僅顏色鮮艷，而且無“白芯”現象。可用於套色，也可與其它染料拼混使用。

生產

維綸的主要成分是聚乙烯醇，但乙烯醇不穩定，一般是以性能穩定的乙烯醇醋酸酯（即醋酸乙烯）為單體聚合，然後將生成的聚醋酸乙烯醇水解得到聚乙烯醇，紡絲後再用甲醛處理，在高分子鏈中引入六元環結構生成聚乙烯醇縮甲醛，增強其強度。才能得到耐熱水的維綸。

反應方法

工業上維綸纖維的製造是將聚乙烯醇溶於水中，製得15%左右水溶液,通過0.07毫米左右孔徑的噴絲頭,在飽和的硫酸鈉水溶液凝固浴中製得纖維，再經拉伸及熱處理，提高強度及耐熱水性；然後在催化劑硫酸存在下，與甲醛進行縮醛化反應，溫度約70℃，時間20～30分鐘，經水洗，上油即得維綸纖維。維綸纖維有短纖維、絲束及長絲等品種，其中以棉型短纖維及絲束最為普遍。

維綸纖維相對密度1.26～1.30，軟化點220～230℃，水中軟化點110℃；棉型短纖維的纖度1.4旦（定長9000米質量1克為1旦）；乾濕強度分別為5.4克力/旦、4.3克力/旦，乾濕伸度分別為16.5%、17.5%，楊氏模數550千克力/毫米,彈性恢復率(3%)70%。維綸纖維的特點是強度高、韌性好、耐磨、耐酸鹼、濕強度高、不怕霉蛀等；缺點是彈性、染色性和尺寸穩定性較差。維綸纖維主要用來製作衣服，也可用於製造各種纜繩，帆布，農用防風、防寒紗布等。

處理方法

聚乙烯醇的熔融溫度（225～230C）高於分解溫度（200～220C），所以只能用溶液紡絲法紡絲。

鑑別

維綸學名聚乙烯醇縮甲醛纖維，不易點燃，近焰熔融收縮，燃燒時頂端有一點火焰，待纖維都融成膠狀火焰變大，有濃黑煙，散發苦香氣味，燃燒後剩下黑色小珠狀顆粒，可用手指壓碎。

關於維綸研究的新進展

磷矽無鹵阻燃聚乙烯醇縮甲醛纖維的製備與表征

採用無鹵阻燃劑二硫代焦磷酸酯和二氧化矽與聚乙烯醇(PVA)進行共混紡絲,製備了無鹵阻燃聚乙烯醇縮甲醛(PVFM)纖維,研究了阻燃劑配比、阻燃劑含量對纖維結構與性能的影響,並對阻燃纖維的力學性能、阻燃性能、熱性能以及殘炭的化學結構、表面形貌進行了測試表征。結果表明:當二硫代焦磷酸酯和二氧化矽質量比為5∶5時,纖維綜合性能較好;隨著復配阻燃劑含量的增加,PVFM纖維的極限氧指數(LOI)逐步提高,高溫下的最大分解速率溫度和殘炭量均增加,但其斷裂強度有所下降;當復配阻燃劑質量分數為20%時,阻燃PVFM纖維的LOI為29.4%,斷裂強度為5.78 cN/dtex,最大熱分解溫度和殘炭率比純PVFM纖維均有較大幅度的增加,燃燒可形成連續緻密的炭層。

超細聚乙烯醇縮甲醛纖維結構與性能的研究

採用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、偏光顯微鏡、差示掃描量熱儀(DSC)、電子強伸儀等研究了超細聚乙烯醇縮甲醛(SF-PVFM)纖維的形態結構、結晶度、熱性能和力學性能等,並與普通聚乙烯醇縮甲醛(PVFM)纖維和高強高模聚乙烯醇(HTHM-PVA)纖維的結構與性能進行對比。結果表明:3種纖維中,HTHM-PVA纖維具有最規整的聚集態結構和最佳的力學性能。SF-PVFM纖維與PVFM纖維截面結構均緻密無明顯孔洞,但SF-PVFM纖維具有較高的結晶度和較好的性能,其結晶度為64.6%(XRD法),熔融溫度為226.4℃,斷裂強度為7.1 cN/dtex,模量為1 10 cN/dtex,斷裂伸長率為10.7%。