聚乙烯醇PVA在各领域的应用

PVA自工业化生产以来，经过几十年的发展，其用途得到了极大的拓展，由最初的只用于维纶生产，逐步发展到用于纺织、造纸、建筑、化工、电子等行业，目前PVA新的用途仍在不断地被开发出来，PVA已经成为一个重要的、必不可少的材料。同时，PVA作为“最生态友好产品”，在环保和安全方面也得到了广泛的重视和应用。由于PVA具有许多优异的物理和化学性能，其在实际生产中具有十分广泛的用途，并且近些年得到了长足的发展，在各个新领域的应用开发如火如荼。

（1）织物及织物加工由于分子间的高黏着性，PVA具有良好的拉丝、成膜性，曾经奠定了PVA作为维纶纤维原料的地位。用PVA 制造的维纶纤维可与棉、毛、黏胶纤维混纺或纯纺，用于衣着及篷布、帘子线、绳索等生产，是石棉的理想代用品。近年开发的水溶性纤维具有水溶性、耐酸性、耐碱性、耐有机溶剂性以及良好的耐盐、耐化学药品性，可以根据需要在不同的水温中得以溶解，其废液经活性污泥处理后，完全降解而无公害，是一种极有应用前景、使用较广的环保材料。水溶性纤维主要作为造纸原料、无纺布原料、生产水溶性纱线或与其它纤维混纺后织成高档纺织品，以及制作军工用品的纺织材料。

织物加工对PVA的需求量最大，使用范围大致如下：浆料——经纱浆、印染浆、织物整理；改性剂——织物树脂整理；黏合剂——毡和无纺布等的黏合剂。

在上述应用中作为经纱浆料用的比例最大。PVA是一种能使经纱的抱合力，上浆纱强力、耐磨性、可挠性以及对大气条件变化的保护性等得以提高的一种理想的低成本经纱浆料。国外PVA浆料上百种，主要区别在于醇解度和聚合度，最常用的是1799和1788。

（2）纸加工PVA在造纸工业中主要用于表面施胶剂、颜料黏合剂和打浆机添加剂等。用PVA制作的纸张表面施胶剂，可增强纸品表面强度和内部张力、耐破裂度、耐折和耐磨强度，改善纸张的光泽及平滑性，提高纸张耐水性、耐油及耐有机溶剂性。由于PVA水溶液对纸的黏合力强，成膜性好，可代替价格昂贵、容易腐败的干酪素制作颜料胶黏剂，涂布纸的白度和光泽度好，不易卷曲，成本低，因此在美术纸、

工艺纸等高级纸方面有广泛的用途。

（3）黏合剂聚乙烯醇对纤维素物质的黏着力是极大的，PVA直接作为各种纤维质材料的黏合剂以及胶带、邮票、标签等的再湿黏合剂早已被广泛使用。

低聚合度和低醇解度的PVA可制造水溶性热熔胶，这种黏合剂可加热熔融涂敷于基质表面上，无需干燥工艺，并且有良好的黏着性。此外，将其用于无线装订、波纹纸板等工艺中没有作为废纸再生时的麻烦，而有些树脂的热熔胶例如EVA（乙烯－醋酸乙烯树脂）系热熔胶，对水既不分散又不溶解，回收废纸时，这些黏合剂形成块状，既污染纸张又在造纸工艺中堵塞金属丝筛眼。PVA改性脲醛树脂和酚醛树脂可用来黏合人造板或复合板。

（4）薄膜和制品PVA水溶液有良好的成膜性，PVA薄膜有与其它塑料薄膜不同的许多特性。PVA薄膜种类很多，主要有纤维品包装用软质膜、聚酯等成型时的离子型薄膜、水溶性薄膜和食品包装用薄膜。

PVA薄膜作为包装材料具有优异性能：极好的透明度和光泽性；不吸尘、不带静电、印刷适应性好；较高的拉伸强度和伸长率，良好的耐磨性；低湿度下，极好的气体阻隔性和保香性，阻氧性甚至优于乙烯－乙烯醇共聚物（EVOH）、和聚偏二氯乙烯（PVDC）；与EVOH一样，透湿性较大，对水敏感；有良好的金属蒸镀性、热黏合性；耐油性极好，耐辐照，可用于耐辐射食品包装；易溶于水，在水体中可水解、生物降解，水解、降解和焚烧的最终产物为CO2和H2O，属于国际公认的环境友好材料。

英国Polyval公司开发的聚乙烯醇薄膜专利新配方和工艺，能大幅降低挤出聚乙烯醇薄膜Enpol成本。据称，传统聚乙烯醇薄膜采用溶液流延法工艺生产，加工成本非常高。而现在Enpol膜采用Enpol树脂挤出吹塑法生产，Enpol树脂熔点低于聚乙烯醇分解温度（180℃左右）。该公司已生产和供应Enpol树脂，并转让薄膜生产技术，现已开发出10个牌号，加工的薄膜在5～70℃间的不同温度下溶于水，用于排水系统，三个月内可生物降解。

液晶显示（LCD）用偏振膜是重要的电子化学品，世界需求快速增长。偏振膜由聚乙烯醇膜和三乙酰纤维素（TAC）膜层通过拉伸和组合制造而成。该膜可通过大型滚压制取。通过放宽滚压尺寸可提高偏振膜装置的生产性。可乐丽是领先的聚乙烯醇膜生产商。可乐丽公司为满足需求的增长，已于2005年将其光学用聚乙烯醇薄膜生产能力翻了近一番。近期，可乐丽公司又在其日本Tamashima工厂投资约60亿日元（约5100万美元）扩增光学用聚乙烯醇薄膜3000万平方米／年，扩能于2007年6月完成，这使可乐丽公司聚乙烯醇薄膜总能力达到9100万平方米／年。

（5）医药领域PVA在医学和药学方面作为一种新的功能高分子材料广为应用。在血管对接时用短时间内溶解的PVA管和瞬间黏合剂，一碰即可接上，使血管吻合术大大简化；PVA作为高含水弹性体用作人工关节、心膜和胸膜等填补材料；聚乙烯醇缩甲醛海绵状物可制人造皮肤、人造肌肉、人工角膜、玻璃等；PVA可作为牙科修复材料；PVA 中空纤维表面积大，可制作人工肺，PVA中空纤维进行选择性滲透，可

制造人工肾膜；PVA水溶性纤维作为手术缝线，术后可不必拆线；PVA 泪膜可制造眼泪从而治疗干眼综合征，PVA浓水溶液和软膏剂均匀混合制成外科敷料，在创伤或外伤等皮肤表面上形成膜，药物成分可充分被患部吸收且不污染衣服。

PVA在药学中得到了更为普遍的应用，药物中加入PVA可控制药物释放速度。含PVA药物溶解时，首先表面吸收水分溶胀，形成凝胶，从而阻止水分向材料中心渗透，待凝胶逐渐溶解后，水分得以逐渐进入，药物逐渐被吸收，从而制成缓释、恒释片剂、肠溶药剂；液体药剂加入PVA后增加药剂黏度从而达到长效作用，制成长效眼用药剂。

以色列瑞珍提斯生物材料公司开发出一种软骨修复水凝胶。这种水凝胶由聚乙烯醇和一定比例的纤维蛋白原构成，是一种可生物降解合成材料，将其注入软骨受伤部位后能根据需要凝化成所需形状，通过释放出的纤维蛋白原诱使软骨细胞再生并与周围组织自然融合。

（6）乳化稳定剂部分醇解PVA比完全醇解PVA表面张力低，使醋酸乙烯单体在水中的分散力大，其保护胶性能好。PVA不仅是一种适合醋酸乙烯乳液聚合的保护胶体，而且也是聚醋酸乙烯乳液的增稠剂，因此它在聚醋酸乙烯乳液工业上起着重要作用。

使用乳化剂型PVA作为醋酸乙烯乳液聚合的乳化稳定剂和增稠剂可使乳液粒子小、乳液黏度高；发泡少，因而无泡沫凝结的麻烦，冻融稳定性好；与颜料或无机盐的混合性好；后添加增黏效果大。

（7）土壤改良剂聚乙烯醇作为土壤改良剂使土壤团粒化能力比其它任何改良剂都优越，经PVA改良后的土壤：①孔隙多，从而使空

气含量高、土质疏松，微生物活动好，促进根部发育；②土壤的毛细管错综，水分保持良好；③团粒间的空隙大，水的透气性好。

（8）其它除了以上这些成熟的应用之外，PVA新的用途正在不断开拓。例如人们对各种生物降解高分子材料进行筛选研究之后的结果表明，在大品种合成高分子中，PVA是具有生物降解性能的材料。通过对PVA进行改性或加入其它高分子材料后制出的医药器械、食品包装、办公用品及卫生材料等，能够在相应的条件下得到生物降解。

PVA还有一个重要特点，就是它的卫生性。美国、日本的许多研究机构曾对PVA进行了大量试验，证明了它的无毒性。除了不宜作为内服药品或食品直接进入人体外，它与皮肤的接触完全无害，可以用于化妆品、食品包装领域。

以PVA为主要原料制得的高强高模纤维，是维纶纤维系列中的新品一族。它具有高强度、高模量、分散性好的优点，并且能够耐酸、碱、盐，耐磨损、耐光照、耐腐蚀、防虫蛀，与水泥的亲和性较好，是水泥制品理想的增强防裂材料。另外由于高强高模维纶还具有稳定的高温特性，因此它在要求十分严格的橡胶领域将占有重要地位。例如构成轮胎材料的强力人造丝已经面临淘汰，高强高模维纶将完全有希望成为子午胎帘子线。高强高模维纶也以其高模量、高强度的独特优势正在进入塑料增强材料领域。