高強度(tenacity)、高模數(Young's modulus) 聚乙烯醇(polyvinyl alcohol) 的制 作原理為如何將撓曲折疊的PVA 纖維分子鏈加以順向、結晶。為達到此目的則須提高 PVA 初紡絲(as-spun fiber) 的延伸性。 高強度、高模數PE (polyethene) 纖維已制造成功并工業化生產,其主要原因是由於 PE分子鏈柔軟,且分子間無極性基團,故其延伸性佳。PVA 分子鏈雖亦屬軟鏈節(so- ft chain) ,但由於分子鏈上有極性基(-OH) ,分子鏈間之強大引力使其延伸性較PE 為差。 PVA 具有很大的潛能用以制造高性能纖維,其分子鏈與PE同為線性,且結晶型態與PE 類似,楊氏系數之理論值很高( 達300GP ), 熔點( 約230℃)較PE (約140℃)為高 ,同時PVA 具有良好的耐衝擊性,耐氣候性、耐酸齡性學優點,故宜制造高性能纖維 材料,唯PVA 分子鏈間之OH基產生強極性氫鏈導致其延伸性較PE差,難以提升其強度 。 為了提高PVA 纖維之延伸性,本實驗以NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone) 為溶濟,因PV A/NMP 之膠體為非結晶(non-crystalline) 之結構,較易延伸。且NMP 為較佳之溶劑 ,能減少PVA 之分子糾纏(entangement) 以提高初紡絲的延伸性,進而提高PVA 纖維 之強度與模數。 本實驗嘗試使用NMP 為溶劑溶解PVA ,再加以濕式紡絲,熱延伸之方法制造PVA 纖維 ,使用本實驗方法所制得之纖維強度為8.6g/d , 模數為120g/d 。
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