NCSU:生物基添加劑顯著提高PVA纖維的韌性

美國北卡羅來納州立大學(xué)(NCSU)的研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，采用生物基草酸鹽和木質(zhì)素添加劑可顯著提高聚乙烯醇(PVA)纖維的韌性。在目前的PVA加工過程中，常添加汽油和生化增塑劑以改善其加工性能，同時調(diào)節(jié)其濕度靈敏度。但這類添加劑通常會降低PVA產(chǎn)品的力學(xué)性能。在NCSU研究團(tuán)隊的研究中，研究者探究了采用生物可再生添加劑的PVA的抗塑化性能與力學(xué)性能。PVA纖維是在含3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))草酸鹽和30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))木質(zhì)素的情況下凍膠紡絲而成的。草酸鹽可降低PVA凍膠的熔融溫度并提高纖維的拉伸倍率。此外，草酸鹽還可提高PVA的力學(xué)性能，使其優(yōu)于初生纖維。作為新型抗塑化劑，該添加劑可使樹脂的拉伸強度增至原來的3倍，模量翻倍。

谷氨酸鹽和木質(zhì)素組合使用可使纖維出現(xiàn)相分離，產(chǎn)生以PVA/草酸鹽相為纖維芯層、木質(zhì)素/PVA相為纖維皮層的結(jié)構(gòu)。純PVA可部分溶解于85 ℃的水中，然而，含草酸鹽/木質(zhì)素的PVA纖維卻不溶解。因此，草酸鹽和木質(zhì)素組合使用可提高PVA纖維的力學(xué)性能，降低其吸濕性，而高力學(xué)性能和低吸濕性都是理想的工業(yè)用纖維應(yīng)具備的特性。

增強PVA纖維有望用于制備生物友好的纖維和聚合物、洗滌劑、涂料及尿布等產(chǎn)品。研究用生物基草酸鹽由美國Kalion公司提供。