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    在各類阻燃纖維中，阻燃維綸因其兼具高強(qiáng)度、阻燃和吸濕性好等優(yōu)異性能，受到業(yè)內(nèi)外廣泛關(guān)注。“維綸纖維是由PVA的水溶液經(jīng)濕法紡絲，再和甲醛縮合而制成的一種合成纖維，特別是采用加硼濕法紡絲所得的阻燃維綸，其強(qiáng)度可達(dá)7.5cN/dtex，是目前紡織用阻燃纖維中強(qiáng)度最高的纖維。”

    作為阻燃維綸研發(fā)方面的專家，四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院的葉光斗教授和他的團(tuán)隊(duì)通過X射線衍射、掃描電鏡、光學(xué)顯微鏡、極限氧指數(shù)等表征手段對比了維氯綸、CY841阻燃維綸、高強(qiáng)溴/銻復(fù)合阻燃維綸和高強(qiáng)無鹵阻燃維綸這四種阻燃維綸各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并分析了阻燃維綸的發(fā)展趨勢及應(yīng)用前景。本期，葉光斗教授將為我們系統(tǒng)地介紹這四種阻燃維綸的結(jié)構(gòu)與性能。

    了解維綸的制備與特點(diǎn)

    主持人：目前，制備阻燃維綸的方法有哪些？阻燃維綸在我國的發(fā)展歷程又是怎樣的？

    葉光斗：現(xiàn)階段我們制備阻燃維綸的主要方法有共聚和共混兩種。共聚法是通過將含有阻燃性能的單體接枝到聚乙烯醇（PVA）大分子上，而后將共聚物進(jìn)行紡絲得到阻燃維綸（阻燃聚乙烯醇縮甲醛纖維）；共混法是通過在紡絲原液中添加阻燃劑制備阻燃維綸。

    20世紀(jì)60年代，日本興人公司開發(fā)出阻燃維綸——維氯綸。上世紀(jì)70年代，我國通過在PVA紡絲原液中添加聚氯乙烯乳液進(jìn)行紡絲，制備了阻燃維綸；上世紀(jì)80年代，我國在紡絲原液中添加溴/銻復(fù)合阻燃劑，制備了CY841阻燃維綸；2008年開始進(jìn)行低毒十溴二苯乙烷/三氧化二銻復(fù)合高強(qiáng)阻燃維綸以及高強(qiáng)無鹵阻燃纖維的研究；2010年實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)無鹵阻燃維綸的工業(yè)化生產(chǎn)。

    目前來看，阻燃維綸正朝著無鹵、低毒、高強(qiáng)化的方向發(fā)展。目前高強(qiáng)阻燃維綸是除芳綸1414、PBO、M5等高性能纖維外，強(qiáng)度最高、無熔滴的有機(jī)阻燃纖維。

    主持人：我們知道，維綸是由聚乙烯醇紡絲并經(jīng)縮醛化制成的纖維，是化學(xué)纖維中較常見的品種之一。那么，維綸纖維為什么具有較高的理論強(qiáng)度和模量？它又存在哪些缺點(diǎn)呢？

    葉光斗：聚乙烯醇是一種主鏈為C-C鏈結(jié)構(gòu)，側(cè)基為羥基（-OH）的高聚物，一般由聚醋酸乙烯酯醇解獲得。聚乙烯醇結(jié)構(gòu)規(guī)整，分子截面積小，側(cè)基上有大量羥基，分子間相互作用力強(qiáng)，鏈中鍵的離解能為25~314kJ/mol，機(jī)械破壞能為250kJ/mol，分子間相互作用能為38~42kJ/mol，內(nèi)聚能密度高。維綸纖維具有較高的理論強(qiáng)度和模量，其強(qiáng)度和模量分別為210cN/dtex和2003cN/dtex，因此由其制成的纖維也是強(qiáng)度較高的化學(xué)纖維品種之一。

    聚乙烯醇立構(gòu)規(guī)整性好，其主鏈為C-C鏈結(jié)構(gòu)，具有疏水性，側(cè)基上有大量羥基，具有親水性，化學(xué)反應(yīng)性和乳化性能。既可以通過化學(xué)反應(yīng)接枝功能基團(tuán)，也可以起到乳化作用，特別是隨著醇解度的降低，乳化作用更強(qiáng)。因此可加入大量添加物（功能物質(zhì)），使之較均勻地分散在聚乙烯醇水溶液中，紡制各種功能纖維。

    此外，聚乙烯醇纖維具有較好的耐腐蝕性和耐日光性，將其長時間放置在海水中或埋在地下，其強(qiáng)度無明顯下降，聚乙烯醇纖維的耐紫外光性也比大多數(shù)纖維好。維綸的主要缺點(diǎn)是染色性差，一方面是染著量不高，另一方面是染色后色澤不鮮艷。這是由于該纖維具有皮芯層結(jié)構(gòu)，當(dāng)纖維經(jīng)過縮醛化后，部分羥基被封閉，這兩點(diǎn)會導(dǎo)致纖維染色性差。