本项目针对多羟基强氢键聚乙烯醇(PVA)难以热塑加工和制备高强高模PVA纤维的难题,根据超分子科学原理,采用与PVA有互补结构的含氮化合物Ac和水组成PVA的复合改性剂,通过分子复合和增塑,减弱PVA分子内和分子间氢键,降低其熔点,深入研究了复合改性剂与PVA的相互作用,对PVA氢键、结晶结构、流变性能的影响,研究了水在改性体系中的状态及蒸发行为,实现了水在改性体系中的过热化,避免了熔纺时水剧烈蒸发产生气泡,实现了PVA熔融纺丝,研究了PVA独特的熔融结晶行为,为迄今甚少研究的PVA熔融结晶学提供了新的实验方法,利用复合改性剂对PVA氢键的弱化作用实现了PVA熔纺初生纤维的高倍拉伸,在加工中调控PVA纤维的组成、氢键和取向结晶结构,从通用级PVA制备了强度和模量高于湿法纺纤维数倍的熔纺PVA纤维。熔纺法制备高强高模PVA纤维具有高效、经济、环保等特点,是有自主知识产权的制备高性能PVA纤维的新技术,并为PVA的热塑加工及高性能化提供了新理论新方法。
英文主题词Polyvinyl alcohol fiber; molecular complex; melt spinning; structure formation and evolvement; mechanism